建筑涂料的有害物质含量检测
出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《现代工程材料实用手册》第595页（3962字）
随着人民物质生活水平的提高，室内装饰装修、大量电气产品和空调的普及，多种日用化学品的使用，致使室内产生大量的物理、化学、生物及放射性污染，造成室内空气质量的严重下降。大量试验研究表明：室内空气污染的主要来源是室内不合格建筑材料和装饰材料所释放的化学物质，建筑涂料则是其中的一种。
(一)建筑涂料有害物质含量检测的依据
建筑材料和装饰材料引发的室内环境污染问题，不仅给人们健康带来很大危害，也给国家造成了巨大经济损失，自21世纪以来，国家有关部门相继出台了《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB50325－2001)、《室内空气质量标准》(GB／T18883－2002)、《健康住宅建设技术要点》(2004年修订版)等国家标准或技术规定。
近几年，我国对于室内装饰环境污染问题极其重视，连续颁布了《室内装饰装修材料有害物质限量》十项强制性标准，主要包括：《室内装饰装修材料·人造板及制品中甲醛释放限量》(GB18580－2001)、《室内装饰装修材料·溶剂型木器涂料中有害物质限量》(GB18581－2001)、《室内装饰装修材料·内墙涂料中有害物质限量》(GB18582－2001)、《室内装饰装修材料·胶粘剂中有害物质限量》(GB18583－2001)、《室内装饰装修材料·木家具中有害物质限量》(GB18584－2001)、《室内装饰装修材料·壁纸中有害物质限量》(GB18585－2001)、《室内装饰装修材料·聚氯乙烯卷材地板中有害物质限量》(GB18586－2001)、《室内装饰装修材料·地毯、地毯衬垫及地毯胶粘剂有害物质释放限量》(GB18587－2001)、《混凝土外加剂中释放氨的限量》(GB18588－2001)、《建筑材料放射性核素限量》(GB6566－2001)。这十项强制性标准具体规定了各种室内装饰装修材料的有害物质限量，对于依法保证工程和产品质量、保护人民群众健康发挥了至关重要的作用。
(二)室内涂料中的主要污染物
室内涂料包括溶剂型的木器涂料(硝基漆、聚氨酯漆和醇酸漆等)和水性的内墙涂料，这些是室内装饰装修中常用的材料。
在室内涂料中所含的主要污染物，主要是指挥发性有机化合物，苯、甲苯、二甲苯、甲醛、甲苯二异氰酸酯(TDI)，各种重金属(如铅、镉、铬、汞等)，以上有毒有害物质是造成室内空气污染的重要来源之一。
(三)室内涂料中的有害物质限量
在我国对于涂料中的有害物质限量已有明确规定，根据室内装饰装修材料《室内装饰装修材料·溶剂型木器涂料中有害物质限量》(GB18581－2001)有关条文，规定了溶剂型木器涂料中有害物质限量值，见表18－40；根据室内装饰装修材料《室内装饰装修材料·内墙涂料中有害物质限量》(GB18582－2001)有关条文，规定了内墙涂料中有害物质限量值，见表18－41。
表18－40 溶剂型木器涂料中有害物质限量值
①按产品规定的配比和稀释比例混合后测定。如稀释剂的使用量为某一范围内，应按照推荐的最大稀释量后进行测定。
②如产品规定了稀释比例或产品由双组分或多组分组成时，应分别测定稀释剂和各组分的含量，再按产品规定的配比计算混合后涂料中的总量。如稀释剂的使用量为某一范围时，应按照推荐的最大稀释量进行计算。
③如聚氨酯漆类规定了稀释比例或产品由双组分或多组分组成时，应先测固化剂(含甲苯二异氨酸酯预聚物)中的含量，再按产品规定的配比计算混合后涂料中的含量。如稀释剂的使用量为某一范围时，应按照推荐的最小稀释量进行计算。
表18－41 内墙涂料中有害物质限量值
①按产品规定的配比和稀释比例混合后测定。如稀释剂的使用量为某一范围内，应按照推荐的最大稀释量后进行测定。
(四)室内涂料中的有害物质测定
室内涂料中的有害物质测定，主要包括挥发性有机化合物，苯、甲苯、二甲苯，游离甲醛，可溶性重金属，游离甲苯二异氰酸酯和总铅含量等。
1．挥发性有机化合物的测定
室内装饰所用的涂料，尤其是用于涂刷木制品的溶剂型清漆和色漆，在使用过程中会产生大量有害、有毒的挥发性有机化合物(VOC)，污染室内空气，危害人体健康，这是室内涂料中有害物质测定的重点。因此监测室内涂料中挥发性有机化合物的含量具有特殊的意义。
在实际中测定涂料挥发性有机化合物含量的方法是重量法。挥发性有机化合物的测定具体方法是：在规定的加热温度和时间烘烤涂料样品，称量烘烤前后的质量，计算失重和残留样品的百分数(水性涂料还需减去水量)。通过测定密度，换算出每升样品中含有的挥发性有机化合物的含量。
2．苯、甲苯、二甲苯的测定
溶剂型涂料常以甲苯、二甲苯作为稀释剂，苯在涂料中是禁用的，但在溶剂杂质中常含有苯的成分，所以，苯、甲苯、二甲苯是涂料必测的项目。
苯、甲苯、二甲苯的测定方法是用气相色谱法，样品经过稀释后，在色谱柱中将苯、甲苯、二甲苯与其他组分分离，用氢火焰离子化检测器检测，以保留时间定性，以内标法定量。
3．游离甲醛的测定
甲醛常见于水溶性的涂料中，使用时会造成室内空气中甲醛污染，严重危害人体健康。水溶性涂料中游离甲醛含量的测定方法，有亚硫酸钠滴定法和乙酰丙酮比色法两种，这两种方法都是卫生部《室内用涂料卫生规范》中推荐的方法，其中亚硫酸钠滴定法适用于甲醛含量较高(＞0．02%)时测定。
亚硫酸钠滴定法是从样品蒸馏出的游离甲醛和醛醇缩合物(半缩醛)，在0℃时与过量亚硫酸钠溶液反应(pH=9．2～9．4)形成羟甲基磺酸钠。过量的亚硫酸钠用碘溶液滴定(pH=4．5)。羟甲基磺酸钠在碳酸钠介质中(pH=9～10)释放出亚硫酸钠，用碘标准溶液滴定定量。
乙酰丙酮比色法，即根据室内装饰装修材料《内墙涂料中有害物质限量》中推荐的乙酰丙酮比色法测定，即从样品中蒸馏出的游离甲醛，被乙酰丙酮的铵盐溶液吸收，加热生成黄色化合物，然后比色定量。
4．可溶性重金属的测定
铅、镉、铬、汞是涂料中常见的有毒污染物，其可溶物对人体健康有明显危害。涂料中的重金属主要来源于着色颜料，如红丹、铅铬黄、铅白等。此外，由于无机颜料通常从天然矿物中提炼，并通过一系列化学物理反应制成的，因此难免夹带微量重金属杂质。
木器涂料中有毒金属对人体的影响，主要是通过木器在使用过程中干燥膜与人体长时间接触，其可溶物对人体造成危害。为了保护人体健康，很多国家对涂料中可溶性重金属含量都有明确规定。
涂料中可溶性重金属(铅、镉、铬、汞)是将样品经刷膜处理后，再用稀酸进行浸泡，用原子吸收分光光度法进行测定。具体方法是：涂刷于玻璃板上的涂料，按规定方法养护成膜干燥后，研磨过筛，用规定的稀酸进行浸提，将浸提液过滤，用原子吸收分光光度法测定，汞用原子荧光光度法或冷原子吸收法测定。
5．游离甲苯二异氰酸酯的测定
游离甲苯二异氰酸酯(简称TDI)是一种毒性很强的吸入性毒物，在人体中具有积聚性和潜伏性，也是一种黏膜刺激性物质，对人的眼睛和呼吸系统具有很强的刺激作用，会引起过敏性哮喘，严重者会造成窒息而死亡等。
聚氨酯涂料在涂刷施工及养护过程中，会逐渐释放出游离甲苯二异氰酸酯，对人体健康造成危害。因此，对用于室内装修用的聚氨酯涂料，应严格控制游离甲苯二异氰酸酯的含量。
游离甲苯二异氰酸酯的测定方法为气相色谱法，试样经过气化后通过色谱柱，使待测游离甲苯二异氰酸酯与其他组分分离，用氢火焰离子化检测器检测，以保留时间定性，以内标法定量。
6．总铅含量的测定
总铅含量是指涂料样品经过消解后，溶于硝酸的铅含量。消解液中的铅用原子吸收法进行测定。