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铅中毒与涂料工业

分类:技术文档     来源:    发布时间:2022-09-28

一、铅的历史与危害

人类开采并应用铅的历史非常漫长,公元前两千年,腓尼基人在西班牙开采的铅矿已经在地中海范围内流通,埃及人将它和冥王俄塞利斯联系起来——这可能是因为长久流行的使用铅做棺椁的丧葬传统。良好的可塑性,耐腐蚀性以及廉价等特点使得它被广泛应用于建筑和手工业,而很快,餐桌和药店也有了铅的参与,在古罗马帝国尤其甚行,有一种观点甚至认为古罗马帝国的衰亡与人体铅中毒密切相关。


铅对人体健康的危害已众所周知,以血铅浓度指标(μg/100ml)作为对铅中毒程度的衡量,血铅含量以及其造成的危害如下:
10:安全
40:分泌过量氨基乙酰丙酸——消化不良,注意力涣散,头痛恶心
80:分泌过量氨基乙酰丙酸并代谢多种副产物——急性腹泻,贫血,抑郁
100:外周神经系统衰弱和中枢神经系统紊乱——失眠,四肢刺痛,性功能障碍
150以上:铅毒性脑肿胀,形成永久性损伤——抽搐,瘫痪,幻觉,失明
可怕的是,铅等有害重金属具有富集性,进入水体和土壤后,会通过食物链进入人体从而提高血铅水平,而血铅水平会影响儿童智力发育。2020年7月30日,联合国儿童基金会(Unicef)公布了健康指标与评估研究所(Institute forHealthMetrics and Evaluation)的一项报告《有毒真相:儿童接触铅污染破坏了一代人的潜能》指出,全球约三分之一的儿童受铅中毒影响,大约有8亿儿童血液中的铅含量达到或超过5ug/dl的警戒标准,中国血铅水平>5ug/dl的儿童人数有3123万(31237708)人。铅暴露对健康的长期影响导致全球超过90.2万人死亡。
如果放任铅污染,子孙后代越来越笨,在激烈的国家和民族竞争中处于不利地位,国家和民族复兴将无从谈起。
改革开放后,随着中国的快速工业化,铅产量、进口量和消费量迅猛增长并仍将持续。如何在利用铅的同时,避免污染环境和健康危害,是国家有关部门越来越重视的问题。

二、涂料工业中的铅应用


2017年,中国精炼铅的消费量达481.65万吨,占世界总消费量(1189.08万吨)的40.51%。2014年其主要消费领域为以下几个方面:

其中,非电子级铅氧化物则主要用于涂料、玻璃、陶瓷和塑料工业。铅及其化合物在涂料工业中的可应用主要包括以下方面:一、含铅颜料


1、铅白:铅白即碱式碳酸铅。又称白铅粉。铅白作为一种古老的白色颜料,在涂料行业中使用的性价比并不高,已基本不使用。
2、红丹:红丹即四氧化三铅,又名铅丹。由于作为防锈颜料用在钢铁防锈底漆中具有较为优异的效果,以前被大量用于防锈底漆。但现在,虽然市场上仍然有名为“红丹底漆、红丹防锈漆”的涂料出现,但由于红丹价格较贵,早被采用其它颜色相近的防锈颜料取代,实际上99%以上的红丹漆都已名不符实,不含红丹了。
3、铅铬黄:主要成分为铬酸铅,黄色或橙黄色粉末,有桔铬黄、深铬黄、中铬黄、浅铬黄、柠檬黄等多种。由于铅铬黄作为各种涂料面漆中性价比较高的黄色颜料,在不限铅、铬的情况下,会被大量应用于涂料、油墨、塑料、橡胶等行业中。例如,工程机械行业应用广泛的Y08深黄色脂肪族聚氨酯面漆,如果采用耐候性能相近的无铅颜料替代,油漆中颜料成本大约要上升5-10元/公斤。
4、钼铬红:钼铬红是钼酸铅和铬酸铅的混合结晶,呈鲜红色,含铬酸铅时呈橙色,耐旋光性强、遮盖力、着色力好。因而作为各种橙色面漆着色颜料。例如,工程机械行业应用广泛的R05桔红色脂肪族聚氨酯面漆,如果采用耐候性能相近的无铅颜料替代,油漆中颜料成本大约要上升8-10元/公斤。
因而,对于黄色、橙色(桔红)以及部分红色面漆,由于存在相当大的成本差异,一些不法油漆制造商会无视强制性标准的规定,仍然生产和出售含铅、铬的涂料,而用户也乐于采购低价格的涂料。这将是推行无铅涂料的难点所在。这种现象在竞争激烈的低附加值各类机械、钢结构制作行业中会更为常见。



二、含铅助剂
主要是油基漆(醇酸、酚醛等)中,可能使用环烷酸铅、异辛酸铅等作为催干剂。不过,它们在涂料中的加量很少,且已经有其它不含铅且成本差异不大的催干剂以替代。
三、其它有害重金属在涂料中的应用
关于涂料中有害物质限量的标准中,对有害重金属的限量除了铅外,还有六价铬、镉和汞。含它们的材料,在涂料中也有应用,包括:
1、 锌黄、锶铬黄:
锌黄又名锌铬黄,主要成份是铬酸锌。锶铬黄主要成份是铬酸锶。含这类颜料的底漆多用于有色金属、合金等表面的涂装,尤其是军工航天领域。因而,《GB30981-2020工业防护涂料中有害物质限量》特别指出“本标准不适用于航空航天涂料、核电涂料、军事装备和设施用涂料”。
2、 镉红:
主要成份为CdS/CdSe,呈饱满鲜艳的大红色,耐温性达500℃。主要可用作耐高温涂料用颜料。


三、那些含铅涂料付出的代价

由于早期人类对含铅涂料的危害认识不足,大量含铅涂料(特别是红丹漆)被大量用于桥梁、钢结构建筑甚至家居用品,后来,人类不得不为此付出代价。例如:一些环保严格的国家对清除含铅旧涂层做出严格规定,避免落入水体和土壤而需收集后规范处理,这极大地增加了防腐维修的成本。比如,在重涂一座桥时须在进行除去旧涂层工作时将桥梁完全包裹。含铅家居涂料引起的索赔诉讼在发达国家也常有发生。中国一些出口产品因铅含量超标被召回或索赔的事件更是屡有发生。

让我们再来看看那些含铅涂料付出代价的例子:

202012000

2020年1Home Depot2080Environmental Protection AgencyToxic Substances Control Act1978使20807573.25

2019720.97亿

2019年7月187月18Sherwin-WilliamsNL IndustriesConagra Brands广19亿1978使(Sherwin-Williams)Conagra BrandsNL Industries3.05亿(20.97亿)750019

3.05亿201411.5亿20174.09亿

2010

该事件虽未见媒体报道,但防腐涂料业内人士大多知道。该涂料公司违反技术规格书要求供应了含铅涂料后被发现后,不得不花费大量人力物力清除已涂含铅油漆、重新提供油漆并接受买方赔偿要求,据说其经济损失达数千万元之巨。

2012年6月18

20081

TicTac50/2007年6~9DiscountSchoolSupply40/604×62007年8~11BabiesRUs10/600

五、2007年,油漆铅含量超标,玩具厂老板自缢

200796.796.73000鸿**鸿

本文来源:工业涂料工程师

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