水性UV固化涂料的特点和研究难点

我心依旧

UV固化涂料技术与水性涂料技术的结合突出了环保和高效的特点，与油性UV固化
技术相比，水性UV固化涂料有如下特点：

    ①可通过加入水或传统的增稠剂、流变助剂等，以调节涂料的黏度和流变性能。

    ②具有潜在的无害喷涂的应用前景。

    ③由于丙烯酸酯单体的用量大大降低，使体系的毒性和刺激性大大降低。

    ④设备易用水清洗。

    ⑤降低了涂料的易燃性。

    ⑥有可能达到零VOC。

    ⑦可得到超薄固化膜。

    ⑧可降低固化膜的收缩率，提高固化膜对底材的附着力。

    当然，在将UV固化技术与水性涂料技术结合，得到两者优点的同时，也会得到两
者的缺点，比如必须将水除去，所以会消耗较多能量；水的表面张力会带来润湿性方
面的问题；水会对自由基聚合产生阻聚作用；三维固化较难等。

    低固含量配方用于非吸收性底材时，一般需经干燥除水后方能UV固化，削弱了UV
固化效率高的优点。但高固含量配方用于吸收性底材时，则无须除水步骤，可直接UV
固化。

    水性UV固化涂料可分为水溶性和水分散性两大类，也可按是否含MFAs（多官能丙
烯酸酯）和固含量高低分类。

    高固含量的水溶性UV固化体系的固含量可达90%以上，少量水分用以降低黏度。
这一类涂料在固化以后涂层的耐水性较差，不适合于木制品的涂装。水分散性UV固化
涂料主要是指乳化分散体系（包括外乳化型和自乳化型）。这种体系大都含有丙烯酸
酯基团。相对于水溶性UV固化涂料，UV固化乳液的固化膜耐水性较强，应用前景较
好。

    水性UV固化涂料一般由含不饱和官能团的基料树脂、表面活性剂或其它分散稳定
剂、光引发剂、MFAs等组成。

    （1）基料树脂

    固化膜的性能主要由基料树脂决定。UV固化水性涂料的基料多以常见树脂进行不
饱和官能化而得。常见的官能化基料树脂有：丙烯酸酯化硝化纤维素；聚氨酯丙烯酸
酯；聚酯丙烯酸酯；聚醚丙烯酸酯；环氧丙烯酸酯和丙烯酸酯化丙烯酸树脂等六类。
其中，聚氨酯的综合性能较佳，它通常可以制成水溶胶分散型。研究表明，将聚氨酯
丙烯酸酯与丙烯酸官能化的丙烯酸树脂应用接枝、杂化等技术，可增强两种树脂的相
溶性，提高涂料性能价格比。

    （2）表面活性剂

    外乳化型水性UV固化涂料须使用表面活性剂，阴离子表面活性剂，尤其是长链脂
肪酸与长链烃磺酸的铵盐常用作水性涂料的表面活性剂。采用可聚合性的表面活性剂
是最有前景方法，使之与UV固化交联过程而固定在固化膜中。

    （3）光引发剂

    光引发剂是涂料膜能否进行UV固化的关键。对于UV固化水性涂料，光引发剂应重
点考虑以下几点。

    ① 与水性化树脂高度相容，分散性好，不仅在湿体系中要相容，更关键的是在
固化前的干膜中分散均匀。

    ② 具有低的水蒸气挥发度（随水分蒸发而一起挥发的程度）。

    ③ 在水相中有较高的反应活性。

    ④ 黄变性较小。

    目前在配方上得到广泛应用的水溶性光引发剂种类不多，水中溶解度为1.7%的
Darocure2959等少数几种水溶性光引发剂被广泛接受。关于水溶性光引发剂，当前的
基础研究报道多于应用。

    UV固化水性涂料可用作塑料清漆、罩印清漆、光聚合物印刷版、丝网印刷油墨、
凹版及平板印刷油墨等。许多高品质的印刷都采用多色叠印工艺，涂层的底干膜重指
标很重要，低固含量的UV固化水性涂料能满足这一要求，UV固化水性涂料在木材涂饰
行业亦有较高的应用价值。

jyyqq414

学习了,其实目前来讲做水性光引发剂的除了2959,还有500,754,819DW,可能真的要普及,还得要几年..:P