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膠粘劑環保問題

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膠粘劑環保問題

發布日期:2016-12-06 作者: 點擊:

環保科學技術迅速發展,工業現代化和城市人口集中,帶來了日益嚴重的環境污染,尤其是化學物質污染引起的環境和生态危機,已成為影響國民經濟和社會發展的重要因素。膠粘劑工業突飛猛進的發展,為社會提供了許多新膠種,同時也給環境帶來了新的污染問題。膠粘劑的功能和應用己受到廣泛重視,而膠粘劑的環保問題卻往往被人所忽視。但在環境意識和健康意識日益提高的今天,對膠粘劑的環保問題的要求将愈加嚴格,保護環境顯得更為重要,生産單位應制造出環保型綠色膠粘劑,使用者則渴望能用上無毒無害的膠粘劑。因此,非常需要了解膠粘劑的環保問題。

環保問題

膠粘劑的環保問題主要是對環境的污染和人體健康的危害,這是由于膠粘劑中的有害物質,如揮發性有機化合物、有毒的固化劑、增塑劑、稀釋劑以及其他助劑、有害的填料等所造成的。

1.1 揮發性有機化合物

揮發性有機化合物(VOC)在膠粘劑中存在的很多,如溶劑型膠粘劑中的有機溶劑;三醛膠 (酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛)中的遊離甲醛;這些易揮發性的物質排放到大氣中,危害很大,而且有些發生光化作用,産生臭氧,低層空間的臭氧污染大氣,影響生物的生長和人類的健康。有些鹵代烴溶劑則是破壞大氣臭氧層的物質。有些芳香烴溶劑毒性很大,甚至有緻癌性。甲基丙烯酸甲酯、二氧化硫、乙胺等刺激性氣味大,可謂污染之毒,惡化了大氣環境。

1.2 有毒的固化劑機增塑劑

芳香胺類固化劑毒性甚大,有的還會引起膀胱癌,如間苯二胺等。增塑劑磷酸三甲酚酯毒性極大。尤其對肝髒和腎髒有傷害作用,甚至可能緻癌。除了接觸食品用的膠粘劑,一般膠粘劑中使用DBP和 DOP問題不會很大,但也應當引起注意。

1.3 有毒害的填料

膠粘劑使用的填料品種很多,有些也會造成毒害,如石棉粉纖維非常纖細,對環境污染嚴重,是一種厲害的緻癌物質。粉塵随風飛揚,通過呼吸道和毛細孔進人人體,可積累在肺中,導緻肺癌、支氣管癌、間皮瘤等。石棉引起的疾病潛伏期相當長,甚至可達40年之久,日本稱石棉為“靜靜的定時炸彈”。長期吸入石英粉會引起矽肺。含有毒重金屬(鉛、鉻、镉)的填料或顔料對人體的危害也是很嚴重的。

1.4 有毒有害的助劑

當膠粘劑用的基礎樹脂(或橡膠)被确定之後,膠粘劑的配制和應用性能在很大程度上取決于所用助劑的調節改性作用,必須注意一些助劑的毒性,防老劑D已被确認有緻癌性,BHT緻癌嫌疑猶存。MOCA、偶氮二異丁腈(AIBN)、二月桂酸二丁基錫都有較大的毒性。

污染物與危害

很多膠粘劑都不同程度地存在着對環境污染的潛在因素,隻有清楚地了解其中的污染物類型及危害,才能設法消除與防止。膠粘劑中的有害物質主要是苯、甲苯、甲醛、甲醇、苯乙烯、三氯甲烷、四氯化碳、1,2一二氯乙烷、甲苯二異氰酸酯、間苯二胺、磷酸三甲酚酯、乙二胺、二甲基苯胺、防老劑D、煤焦油、石棉粉、石英粉等。對具體品種膠粘劑中的有害物質簡要分析如下。

2.1環氧樹脂膠粘劑

環氧樹脂膠粘劑中的有害物質是芳香胺、乙二胺、二甲基丙胺、順酐、十二烯基丁二酸酐等固化劑;磷酸三甲酚酯、DBP、DOP等增塑劑; 501、690、丁二烯雙環氧、環氧化苯乙烯、乙烯基環己烯雙環氧(YJ一132)、煤焦油等稀釋劑;石英粉、石棉粉、三氧化二鉻、鉻酸鋅、氧化铍等填料。690稀釋劑對皮膚有強烈過敏中毒作用。丁二烯雙環氧毒性最大。乙烯基環己烯雙環氧對皮膚有刺激性,還能使白鼠産生肉瘤。煤焦油對環境和人體都有較大危害。1998年發現廣州一些石英粉廠,工作了兩年的工人就得了矽肺病,有的隻幹半年便覺體力大為下降。據資料報道,矽肺的潛伏期為15年。

2.2 酚醛樹脂膠粘劑

酚醛樹脂膠粘劑中的遊離苯酚和甲醛等,會污染環境,危及健康。苯酚蒸氣有刺激性,接觸皮膚能引起中毒,吸入後會損害腎髒、空氣中最高容許濃度為5ppm。窒息性氣味,對眼、鼻有強烈的刺激作用。使人流淚、過敏。吸入甲醛蒸氣會引起惡心、鼻炎、支氣管炎和結膜炎,接觸皮膚會引起過敏或皮炎。美國環保局于1987年宣布甲醛可能對人體有緻癌作用[6,7]。空氣中最高容許濃度為 5mg?m-3。

2.4 聚氨酯膠粘劑

聚氨酯膠粘劑中的有害物質為異氰酸酯、 MOCA、二月桂酸二丁基錫。多異氰酸酯膠粘劑中的溶劑氯苯毒性很大。遊離的甲苯二異氰酸酯 (TDI)對皮膚、眼睛、粘膜有強烈的刺激性,空氣中最高空許濃度為0.14mg?m-3。關于MOCA的緻癌性尚有争議。

2.5 α-氰基丙烯酸酯膠粘劑

α-氰基丙烯酸酯膠粘劑的阻聚劑:二氧化硫 (S02)。具有刺激性臭味,會造成大氣污染。對眼睛和呼吸道有強烈的刺激作用,大量吸入可引起肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣而窒息。

2.6厭氧膠粘劑

厭氧膠粘劑所用的固化促進劑N,N—二甲基苯胺和二甲基對甲基苯胺都有一定的緻癌性。

2.7 改性丙烯酸酯快固結構膠粘劑

改性丙烯酸酯快固結構膠粘劑又稱SGA膠,普遍使用甲基丙烯酸甲酯(MMA)為活性單體,雖然毒性甚微,但臭味很大,難以忍受,污染環境,氧化還原體系中的還原劑如N,N—二甲基苯胺、N,N—二乙基苯胺,N,N-—二甲基對甲苯胺、N,N-—二異丙基對甲苯胺等芳香胺類物質,能引發膀胱癌。

2.8 不飽和聚酯膠粘劑

不飽和聚酯膠粘劑常用的交聯單體苯乙烯具有刺激性臭味,過去一直認為其毒性比苯小。1996年,世界衛生組織(WHO)的國際癌症研究小組對苯乙烯進行深入的研究後得出結論,苯乙烯的确有緻癌作用[2]。呼吸苯乙烯氣體會使人産生淋巴瘤,造血系統瘤和非瘤疾病,尤其是中樞神經系統的疾病,後者具有潛伏性。随着呼吸苯乙烯氣體時間的持續和劑量的積累,緻使危險性更大。苯乙烯揮發,造成了對環境的污染和健康的危害。不飽聚酯膠粘劑的促進劑,N,N—二甲基苯胺和N,N--二乙基苯胺除本身有緻癌性,加熱時還會分解出苯胺氣體,接觸苯胺的人患膀胱癌是一般人的30倍。

2.9 氯丁橡膠膠粘劑

氯丁膠粘劑主要是溶劑型膠粘劑,包括普通氯丁膠粘劑和接枝氯丁膠粘劑,其中苯、甲苯、混合苯、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烯、四氯化碳、正己烷、溶劑汽油、接枝單體MMA、防老劑D等都對環境有污染,對人體有毒害。苯的蒸氣具有芳香味,卻對人有強烈的毒性,吸入和經皮膚吸收都可中毒,使人眩暈、頭痛、乏力,嚴重時因呼吸中樞痙攣而死亡。苯被列為緻癌物質,長期接觸有可能引發膀胱癌。空氣中最高容許濃度為40mg?m-3。甲苯具有較大毒性,對皮膚和粘膜刺激性大,對神經系統作用比苯強,長期接觸有引起膀胱癌的可能,但甲苯能被氧化成苯甲酸,與甘氨酸生成馬尿酸,能從尿中排出,故對血液并無毒害。空氣中最高容許濃度100mg?m-3。

1,2一二氯乙烷高毒,對皮膚和粘膜有刺激性,可緻人以昏迷,美國環保局将其列為緻癌物質,空氣中最高容許濃度25mg?m-3。三氯甲烷具有麻醉性,被認為是緻癌物質,在日光、氧氣和濕氣中,特别是與鐵接觸時則反應生成劇毒的光氣。空氣中最高容許濃度240mg? m-3。四氯化碳溶解氯丁橡膠的溶液粘度很大,容易揮發,且不燃燒,但毒性極大,有強烈的刺激性和麻醉性,空氣中最高容許濃度25rng?m-3。氯化溶劑除了對健康的危害,還是破壞大氣臭氧層的物質。正己烷過去曾有人誤認為是無毒溶劑,其實也有一定的毒性,吸入蒸氣可刺激上呼吸道粘膜,吸人高濃度可麻醉神經,引起中毒,嚴重時會造成麻痹,甚至癱瘓,大約0.5—1年。1997年在廣東己出現嚴重中毒癱瘓事件。溶劑汽油對人體中樞神經具有麻醉作用,輕者出現頭暈、頭痛、乏力、肢體震顫,神經不甯等麻醉症狀;重者則很快出現昏迷、抽搐、痙攣、脈弱、血壓降低、體溫變化等症狀,以到因呼吸麻醉而死亡。空氣中最高容許濃度0.02% (V01)。

2.10 4115建築膠

4115建築膠是由醋酸乙烯在甲醇中聚合而得的聚醋酸乙烯和滑石粉、輕質碳酸鈣、石棉粉等配制而成。甲醇在人體内有明顯的蓄積作用,并緩慢地氧化成甲醛及甲酸,破壞細胞内氧化作用,嚴重中毒者還可發生腦水腫。早醇對中樞神經系統有較嚴重的中毒作用,損害視神經和視網膜,先有視覺模糊,然後緻盲。正常人一次飲用4— 10g純甲醇可引起嚴重中毒,飲用7—8g可導緻失明,飲用30—100g就會死亡。

2.11 107膠

107膠是由聚乙烯醇水溶液與甲醛溶液在鹽酸催化下進行縮合反應後中和而制得的水溶性膠粘劑,其中含有遊離甲醛,基本上都超标,對環境嚴重污染,對健康十分

有害。

2.12 溶劑型壓敏膠

橡膠型或丙烯酸酯溶劑壓敏膠都使用大量的甲苯和其他易揮發性有機溶劑,溶劑揮發,氣味四溢,既污染了周圍環境,更損害了人體健康。

2.13 溶劑型紙塑複合膠

所用的複膜膠粘劑,多數為有機溶劑型,以甲苯、醋酸乙酯、溶劑汽油等為混合溶劑,約占總膠量的60%以上,這些有機溶劑揮發到大氣中,嚴重地污染環境和危害健康。

2.14 PVC塑溶膠

PVC塑溶膠是由PVC糊樹脂經鄰苯二甲酸酯類塑化而制得。糊樹脂中殘留有氯乙烯單體緻癌物質,鄰苯二甲酸酯類增塑劑對人有低毒性,對小鼠有緻畸胎性。


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