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锌铬涂层的不足

 

      锌铬涂层在环保方面仍然存在着致命的软肋,这就是铬(以三价铬和六价铬的形式)的存在。

    说锌铬涂层是绿色环保产品,仅仅是相对于传统的电镀锌、热浸锌等而言。锌铬涂层在加工过程中(残液要经过特殊处理)确实能保证不向环境中排放有害物质。但铬污染问题是锌铬涂层回避不了的。

    铬在锌铬涂层中起着关键作用,其在浆液中的含量在20~26mg/L以上。实际上,锌铬涂层的固化过程就是6价铬酸在高温下被乙二醇等有机物还原的过程,从而生成不溶于水的、无定形的nCrO3、mCr2O3(三价铬)作为结合剂,与金属表面数十层的积层锌片相互结合,形成了厚度为3~12μm的锌铬涂层。因此,铬在锌铬涂层的加工和应用中每时每刻都存在,从原料储运,到浆液的制配,到锌铬涂层的涂覆和固化,最后到使用,都存在着铬污染的可能。

   铬遍布于自然界,在水体和大气中均含有微量的铬。铬有多种价态,其中仅三价铬与六价铬具有生物意义。

    铬是人体必需的微量元素,它与脂类代谢有密切联系,能增加人体内胆固醇的分解和排泄,是机体内葡萄糖能量因子中的一个有效成分,能辅助胰岛素利用葡萄糖。如食物不能提供足够的铬,人体会出现铬缺乏症,影响糖类及脂类代谢。

但若大量的铬污染环境,则危害人体健康。铬的价态不同,人体吸收铬的效率也不一样,胃肠道对三价铬的吸收比六价铬低,六价铬在胃肠道酸性条件下可还原为三价铬,大量摄入铬可以在体内造成明显的蓄积。

    由于六价铬的毒性比三价铬大100倍,因此铬中毒主要是指六价铬。据有关资料报导,人体吸入六价铬后,能与蛋白质结合,并被还原为三价态累积在肺部,吸入仅0.28μg的六价铬就可以引起呼吸道溃烂、鼻中膈孔并诱发肺癌,经消化道进入人体的六价铬,可以引起口腔、肠胃烧伤,出血、溃疡、中毒性肝炎、胃炎等危险。铬还是致癌因子,在WHO发布的环境中若干种主要的致癌物质中,多环芳香烃和六价铬的致癌危险度最高。在我国1987年颁布的职业病名单中,铬酸盐制造工人肺癌为法定的职业性肿瘤。

    特别要指出的是,六价铬还原成三价铬和三价铬氧化成六价铬是一个可逆的过程。因此,在已固化的锌铬涂层中,三价铬仍会不断氧化成六价铬,从而给接触者带来伤害。近来国外报道,六价铬和三价铬都有致癌作用。

    对铬污染问题,各国已开始采取了越来越严格的措施。欧洲2000/53/EG中规定,从2003年7月1日起,在欧洲生产和销售的每辆汽车上的防腐涂层中,六价铬的含量不得超过2克,宝马、福特、大众、通用、沃尔沃等汽车公司也都相应制订和执行了无铬涂层的技术标准。2003年2月13日,欧盟官方公报公布了《废旧电气电子电器(WEEE)》指令(2002/96/EC)和《电气电子设备中限制使用某些有害物质》(RoHS)指令(2002/95/EC),从2006年7月1日起在电器的金属防腐蚀涂层中禁止使用六价铬。据悉,最近,我国政府确定了《电子信息产品污染防治管理办法》的内容,其中明确规定,从2006年7月1日起,在我国境内销售的所有电子信息产品都不得含有铅、镉、六价铬和一些卤素化合物等有毒有害物质。

    在越来越严格的法规面前,锌铬涂层的发展前景应该是越来越暗淡,它的市场预计将在两三年内迅速萎缩,取而代之的将是水性无铬锌铝涂层。

    另外,锌铬涂层的硬度和抗划伤性不高。