全氟烷基和多氟烷基物質(Per- and polyfluoroalkyl substances,PFAS)和含氟聚合物在涂料、油漆和清漆中有廣泛的應用,但自2002年以來,由于對環境安全的關注以及《斯德哥爾摩公約》監管,全球制造出現一種趨勢,即使用含有較短全氟烷基鏈(perfluoroalkyl)的化學品或非全氟烷基化學品取代PFAS。
經濟合作與發展組織(OECD)在2022年1季度發布了最新研究報告,評估了PFAS和其替代化學品在涂料、油漆和清漆中的用途:
- 大多數被用于這三種用途的PFAS都是含氟聚合物(FPs)。有一個例外是短鏈PFAS,這是一種含氟表面活性劑,用于家庭油漆和功能性勻染劑、潤濕劑和防堵塞劑。
- 在電纜和布線的涂料中,如果需要在一系列參數(包括防火安全)下實現高性能,含氟聚合物是材料的首選。然而,大多數電纜和電線的應用不需要這樣的高性能,因此可以使用替代材料,如聚氨酯(PU),聚乙烯和聚氯乙烯進行代替。使用含氟聚合物和其他替代品之間存在著巨大的成本差異,而含氟聚合物只是作為性能需求的最后選擇。在整個市場份額中所占的比例很小,不到10%,替代材料的市場份額超過90%。
- 一些含氟聚合物在太陽能電池板的前板和后板材料上表現良好,有些甚至持續了10年以上。其他含氟聚合物在關鍵參數上表現良好,如紫外線和耐腐蝕性,重量輕且靈活,但往往在較長的時間內失效。已經確定了玻璃、聚酯、聚酰胺和聚對苯二甲酸乙二醇酯等替代品,但現有數據表明,這些替代品的性能不如含氟聚合物,目前還沒有確定有效的市場滲透率數據。
- 含氟聚合物涂料可用于橋梁,他們的耐候性和耐久性優于聚氨酯等替代品。雖然起初含氟聚合物涂料非常昂貴,但30年后PU涂料比PFAS涂料更貴,因為它們需要更頻繁的重新粉刷,以及相關的勞動力、停工和材料成本。在某些情況下,國家規范或立法要求PFAS涂料和橋梁保護涂料替代品的使用。含氟聚合物在建筑防護涂料中的整體市場滲透率非常低,約為1%,而替代品的市場滲透率為99%。
報告建議
建議考慮進一步開展工作,確定涂料、油漆和清漆中使用的PFAS和非PFAS替代品的潛在健康、環境風險水平:
- 各國考慮系統性收集有關在涂料、油漆和清漆 中使用PFAS和替代品的市場數據;
- 考慮進一步研究、評估涂料、油漆和清漆的非化學替代品;
- 行業協會和特定部門提供關于PFAS及其替代品對人類健康和環境風險的可靠科學信息;
- 制造商通過提供信息(如市場數據收集)參與未來的政策倡議。
小結
雖然PFAS具有良好的性能和耐久性,基于目前的風險評估情況和市場可替代性,預計未來PFAS在全球最終會被逐步限制和消除,將采用環境更友好的產品來代替。
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