监管和创新通常不是我们彼此联系在一起的词，特别是在考虑政府机构和涂料行业之间的互动时。188BET竞彩关于监管机构监管过多还是过少，总是有激烈的争论，这取决于一个人的观点。1然而，很难说监管变化和趋势不会对所开发的产品以及涂料配方及其应用中的大量创新产生重大影响。面对监管变化带来的挑战，“需求是发明之母”这句英语谚语似乎是恰当的。2
本文回顾了有机硅行业中一些最相关的监管变化和趋势，展示了研究和开发(R&D)工作如何应对这些新的监管要求所带来的挑战。对人类和环境健康及安全产生积极影响的改进和解决方案显然是由监管规定推动的，而且毫无疑问将继续影响未来的研发和创新。
绿色化学，标签和技术透明度
“绿色”或“可持续”化学是自本世纪初开始使用的术语。3.在某种程度上，绿色已经与非石油、天然衍生材料联系在一起。188金宝搏bet官网虽然消费者和市场显然对这些类型的产品感兴趣，但成功的化学产品仍然有望在特定应用中表现良好，并且为这些产品实现任何溢价定价往往具有挑战性。
绿色潮流催生了一系列由非政府组织、行业贸易组织和其他第三方机构推动的自愿性生态标签倡议。其中包括北欧生态标签(天鹅)，4EPA环境设计5和能源之星，6以及绿印。7其他最终用途驱动的标签要求和规范，如雀巢制定的标签要求和规范，进一步推动油墨和涂料行业提供添加剂技术中使用的化学成分的透明度。虽然这些规则通常不具有法律效力，但它们作为法规的早期先驱受到监管机构的鼓励。必须努力避免“绿色洗涤”，这是一些组织夸大和“旋转”环境主张的倾向，超出他们的真实利益。尽管如此，这些生态标签倡议标签确实为最终用户提供了关于遵守标签指南的透明度和一致的信息。8
许多涂料创新已经被发明出来，以创造利用天然原料的产品。有无数基于植物衍生物的溶剂和树脂的例子。然而，添加剂带来了更大的挑战。涂料添加剂一般是石油、氟碳或硅基。本文的目的是强调在硅酮领域的一些例子。
有机硅聚合物和天然油
为了减少对石油添加剂的依赖，Siltech公司生产了基于蓖麻油、精油和α烯烃的有机硅共聚物。这使得在配方中增加使用植物源性材料。188金宝搏bet官网图1显示了一个示例。在这种情况下，α -烯烃改性硅酮已被用于将橄榄油的表面张力从33 mN/m降低到26 mN/m。天然油较低的表面张力赋予柔软的感觉和改善的润湿性能，同时涉及高比例的天然成分。同样的方法也适用于坚果油、红花油、葵花籽油和克兰伯油。9
VOCs和排放物
与挥发性有机化合物和排放相关的法规对涂料行业的影响特别大，这是由于这些产品在历史上的配方和应用方式。188BET竞彩这些规定旨在改善空气质量，不仅复杂，而且因地区而异。10
开发符合要求的涂料所需要的变化需要大量的创新，以解决创造水基产品或低溶剂或不含溶剂产品的固有挑战。例如，硅酮和其他类型的聚合物添加剂已成功用于克服润湿和流变障碍。11
根据该参考资料，图2显示了一个例子，其中高固体醇酸搪瓷中的溶剂量从315 g/L减少到259 g/L，减少了约20%。这导致流量如预期的那样减少，尽管光泽度有所增加(缺陷也会增加)。然后，随着各种α -烯烃改性硅酮的引入，可以观察到性能也逐渐重新引入。例如，使用添加剂E，可以获得与原来的315 g/L珐琅相似的光泽、流动性和表面张力水平。
挥发性循环硅酮和其他免溶剂也发现了在配方VOC和排放合规涂料的效用。12一系列添加剂和新配方提高了锅的使用寿命和打开时间，这是低voc和高固体度涂料的另一个挑战。
某些挥发性有机硅，如环甲基四硅氧烷(D4)和环甲基五硅氧烷(D5)，被加州空气资源委员会归类为豁免或非hap(有害空气污染)溶剂。但加拿大和一些欧元区国家一直担心这类材料的环境命运和/或毒性。188金宝搏bet官网这导致一些人考虑到其配方中D4和D5含量的局限性。尽管目前很少有法规要求这些限制，尽管科学证据证明这些化学物质是无罪的，13一些公司通过提供技术能力来应对，使超低挥发性有机硅含量满足市场需求。例如，Siltech安装了一个擦膜蒸发器，以驱动这些挥发性硅酮的含量到百分之一的分数。其好处是，使用这些具有超低挥发性硅胶含量的构建块的客户可以从其最终用户配方中的优势中受益。这是一个由监管行动和辩论驱动的公众认知推动创新的案例。
含氟聚合物
PFOA是全氟辛酸的首字母缩写，是一种用于制造含氟聚合物的化学物质，含氟聚合物是一种具有特殊性能的物质，特别是用于涂料应用，以赋予土壤、污渍、化学和防水性能。然而，由于担心在环境中的持久性，这种材料和相关的中间物全氟辛烷磺酸(磺酸衍生物)一直在接受审查。两者都是EPA强制执行同意协议的主体。14
C .努力取代8全氟辛烷磺酸和全氟辛烷磺酸促进了基于C6和更低的。例如，Siltech利用更有利的低链氟烷基合成了一类新的氟硅共聚物。事实上，Siltech氟硅树脂现在含有99%的C3.．
此外，还观察到协同作用可使许多应用中的氟含量更低。15在图3所示的结果中，1%的各种氟硅添加剂在uv固化环氧树脂配方中表明，对于污渍、指纹和抗损坏性，性能评级并不是CF的简单函数2添加剂中的含量。这可能表明硅酮和氟烷基聚合物之间存在良好的相互作用。这种协同作用可使分子设计中对环境有害(且昂贵)的氟烷基成分降到最低。
金属和催化剂
涂料行业188BET竞彩一直受到钴和铬酸盐替代品需求的挑战。16此外，根据欧盟委员会的一项决定，自2010年7月1日起，三丁基锡和三苯基锡化合物等三取代有机锡化合物在物品或部分物品中的浓度大于相当于锡重量的0.1%的物品中已被禁止。17
为了遵守这些规定，Siltech正在积极开发钛或锆和其他催化剂固化系统。Siltech还开发了完全不需要催化的系统。
水基配方和乳化剂
欧盟和加拿大的法规已经推动了无壬基酚乙氧基酯(NPE)乳剂的生产，现在美国也成为了法律。18作为一家加拿大制造商，Siltech从未使用过NPE乳化剂，而是依赖于线性乙醇乙氧基酯和硅酮乳化剂来稳定我们的乳化剂。
然而，由于这些材料的毒性，不含烯丙基乙氧基后期表面活性剂也有市场驱动因素。188金宝搏bet官网这延伸到聚合物硅基非乙氧基亲水性化合物领域。为了满足这一需求，Siltech最近开发了一系列完全不含EO基团的季铵盐有机硅乳化剂。这些材料是优188金宝搏bet官网良的乳化剂，不含EO/ apeo，具有多功能。通用结构如图4所示，尽管许多具有不同亲水-亲脂平衡的变体也是可能的。
杀虫剂
生物杀菌剂与各种人类疾病有关，其中一些已被限制或排除，特别是在欧盟。19、20因此，法规正在推动对羟基苯甲酸酯和甲醛供体防腐剂等化学品的替代。
这就鼓励了尽可能使用pH控制和替代生物统计。例如，我们正在探索上述第四纪乳化剂控制细菌生长的可能性。用于控制和抑制微生物生长的材料固有的生物活性，为创新乳液产品的保护方案带188金宝搏bet官网来了一些独特的挑战。
结论
历史证明，涂料行业可以有效地应对监管变化的挑战。188BET竞彩尽管人们可能倾向于哀叹监管的增加，但人们也可以反思由于这些感知到的和实际的限制而实现的创新。毫无疑问，消费者和政府机构将继续要求进一步降低风险、改善健康和安全的产品和技术。提高公司、行业和监管机构之间的透明度、伙伴关系和协作，有助于化工行业应对挑战，同时推动持续创新。
参考文献
1麦卡锡，J.E.;科普兰，C.环保局条例:太多，太少还是正常?国会研究服务部，2014年7月。
英国谚语可以追溯到古代哲学家柏拉图的一句话。
3阿纳斯塔斯，P.T.;齐默尔曼，J.B.设计通过绿色工程的十二原则，环境。科学。中国生物工程学报，2003,37(5)，457 - 457。
4 http://www.nordic-ecolabel.org/
5 http://www.epa.gov/sustainability/analytics/epa-design.html
6 https://www.energystar.gov/
7 http://www.greenseal.org/
8齐默尔曼，G.不要被生态标签所淹没，设施网，2011年6月。
9承东张，T.;有机硅添加剂增加固体和降低挥发性有机化合物的溶剂体系;水上学术研讨会论文集，2012。
10 Cogar, J.对全球建筑涂料VOC排放标准感到困惑?油漆和涂料行业，188BET竞彩2015年1月。
11承东张，T.;Vrckovnik r;Ruckle, R.用于高固体和低VOC涂料的有机硅添加剂，油漆和涂料行业，2012年9月。188BET竞彩
12使用免溶剂的配方策略:最新发展，油漆和涂料工业，2000年7月。188BET竞彩
13 http://sehsc.americanchemistry.com/Research-Science-Health-and-Safety
14 http://www.epa.gov/oppt/pfoa/
15承东张;皱,r;Vrckovnik r;反应性和非反应性氟硅酮在各种涂层薄膜中的掺入及其性能，PCI网络研讨会，2015年1月。
16霍兰，R.;Alderson, T.锌镀上三价铬酸盐的无钴技术，SUR/FIN 2010。
17 http://ec.europa.eu/health/scientific_committees/environmental_risks/opinions/sctee/sct_out26_en.htm
18 http://www.epa.gov/oppt/existingchemicals/pubs/actionplans/np-npe.html
欧盟委员会条例(EU)第358/2014号
20 http://ec.europa.eu/consumers/consumers_safety/cosmetics/index_en.htm
