雖然世界各國都在致力于減少涂料中溶劑含量的研究，例如，開發研制了高固體分涂料、水性涂料、粉末涂料等等，但也存在著某些局限性。對于水性涂料來說，僅在建筑涂裝和電泳涂底漆方面得到成功應用。對于水性噴漆，由于水的揮發性差，揮發慢，使用過程存在諸多問題，還沒有一種良好的水性噴涂面漆。粉末涂料在噴涂施工時，雖然不含任何VOC，但涂膜固化溫度高、能耗大，外觀裝飾性差。高固體分涂料中，性能優良的丙烯酸類涂料，溶劑減少幅度有限。高固體分涂料另一個問題是要解決烘烤時的流掛現象。

       雖然人們花費了大量精力來減少涂料中的VOC 排放量，但環保部門制訂的法規卻是越來越茍刻，VOC排放量指標越來越低，甚至嚴格限制甲苯、二甲苯、甲乙酮、甲基異丁基酮等高揮發性溶劑，極大地影響到傳統涂料與涂裝行業的運作，促使人們對綠色涂裝技術的探索研究。

       現在已經研究出一種既保證涂膜外觀裝飾性，又大幅度減少VOC排放的噴涂技術。技術核心就是用超臨界CO 2 代替涂料中所有高揮發性有機溶劑，使VOC排放減少80%。同時也正在研究用超臨界CO 2 作為反應介質，合成與CO 2 有較高相溶性的涂料樹脂，徹底地擺脫對有機溶劑的需求。

       超臨界CO 2 噴涂是在噴涂前將涂料用CO 2 混合稀釋，混合后的涂料在50℃、10.1MPa條件下進行噴霧。在此噴涂條件下，涂料與
CO 2 呈均相，噴霧后，CO 2 迅速揮發，剩余的少量高沸點溶劑緩慢揮發，使涂膜易于流平，形成平滑的高裝飾外觀。采用超臨界CO 2 噴涂也帶來直接的環境安全效益。由于快揮發溶劑全部被CO 2 替代，噴涂作業場所僅有極少量的高沸點溶劑釋放出來，免除了有機溶劑對操作工人的健康傷害，也避免了火災事故的發生。高沸點溶劑大部分是在閃干室和烘干室釋放，可通過焚燒消除對環境危害。雖然CO 2 具有窒息性，但它的極限濃度（TLVs:）是5×10 －3 ，比一般的涂料用有機溶劑高出10～100倍TLVs：乙酸乙酯4×10 －4 ，丁酮2×10 －4 ，甲基異丁基酮1×10 －4 ，甲苯1×10 －4 ，丁醇5×10 －5 ，己烷5×10 －5 。CO 2 無毒、不燃，因此CO 2 要比有機溶劑更安全。用超臨界CO 2 噴涂時，CO 2 釋放到大氣中不回收，但并不會比傳統噴漆工藝帶來更嚴重的溫室效應。在傳統涂裝技術中，釋放的有機溶劑最終將氧化成CO 2 ，即每千克溶劑會產生2.3~3.0㎏CO 2 。如果在烘干室用燃料來輔助焚燒凈化，則每千克溶劑將產生18㎏的CO 2 。

       新技術中，高沸點溶劑僅占整個溶劑量的1/3 ~1/5 ，所以涂料施工時的每千克溶劑最多只產生1.7㎏CO 2 進入環境中。這樣，新技術反而減輕對溫室效應的壓力。超臨界CO 2 噴涂條件與高壓加熱噴涂的條件正好相一致，不需要對現有裝置作大的改進。在高壓噴涂時，高壓射出的涂料受周圍空氣的擠壓，液流湍動使噴霧不穩定，霧滴尺寸大，涂膜外觀差。新技術采取減壓噴霧的新型霧化器，涂料射出時能迅速減壓，使涂料中的 CO 2 噴涂時變成氣泡，以減小聲速，由此降低壓力減小速度，直至形成扼流，最終引起劇烈的沖撞和很強的擴張力（它將克服粘滯阻力、內聚力和表面強力），使涂膜充分霧化并呈180°的拋物線形狀輻射。減壓霧化器可保證涂膜外觀質量，并提高涂料沉積量。將CO 2 溶 解 于 涂料 中呈均 相，并接近于溶解極限的體系相界時，才會在減壓過程中形成CO 2 氣相而產生氣泡。有二種情況，一是立即降到臨界壓力以下，直接形成氣體，形成氣-液混合噴霧；二是溶解的CO 2 在減壓過程中轉變成CO 2 液相，形成液-液兩相混合物，最后進入液-液-氣相區，產生更多微小的氣泡，氣泡含量越高，噴霧更細，霧粒更均勻，因此第二種情況有更好的霧化效果。

聚合物—高沸點有機溶劑—超臨界CO 2 相圖

       從超臨界CO 2 噴涂時霧化行為來看，CO 2 本質上應看作被聚合物溶解的溶質，改變CO 2 含量、聚合物種類，特別是高沸點有機溶劑種類，對相圖中液(L)/液液(LL)相界(混溶線)和液(L)/氣(V)相界(LV起泡線)會產生很大影響。在高溫混溶線的液相區噴涂，由于起泡線的壓力較高，隨著噴霧壓力下降，更易到達LLV起泡線，具有較好的霧化效果。