国内外水性紫外光固化涂料研究进展及应用

紫外光固化涂料以其固化速度快、节能、生产效率高、涂层性能好等优点 , 近 20 多年来获得广泛应用[ 1 ～ 3 ] 。

但随着紫外光固化涂料的迅猛发展 , 其自身的一些弊端日益暴露出来 : 如反应性稀释单体及其他多官能丙烯酸酯 (MFAs) 等含有挥发性有机化合物 (VOC) 组分 , 对环境及人体健康有一定的损害[ 4 ] ; 有些光引发剂的分解产物不符合环保要求 , 带来卫生、安全隐患并影响固化膜的使用性能 , 所以迄今为止没有一项 UV 光固化涂料产品得到美国食品和药物管理局 (FDA) 的许可。

虽然单纯采用官能化低聚物可配制出 100 % 固含量的光固化涂料 , 以消除 VOC 的影响 , 但由于其粘度对分子量的依赖关系 ,体系粘度太大 , 且难以调节和控制 , 故 100 % 固含量的光固化涂料在性能和使用上都受到很大限制。

所以 ,UV 光固化涂料技术的总的发展趋势是以水代替反应性稀释剂。

水性光固化涂料继承和发展了传统 UV 固化技术和水性涂料技术的许多优点 , 诸如低成本、低粘度、良好的涂布适应性、设备易于清洗、无毒性、无刺激性、不燃性等。

由于水性 UV 固化体系的优点突出 , 近十年来得到较快的发展 [ 5 ,6 ] , 目前已有不少产品面世 [ 7 ,8 ] 。

1 水性光固化涂料的特点与传统的溶剂型 UV 光固化涂料技术相比 , 水性光固化涂料主要有如下优点 :不必借助活性稀释剂来调节粘度 , 可解决 VOC 及毒性、刺激性的问题 ; 易于得到光固化前的无粘性干膜 , 尤其对以中、高分子量聚合物为基料的涂料 , 保证了固化膜的光洁度 , 简化了防尘操作 ; 可降低固化膜的收缩率 , 尤其对以中、低分子量聚合物为基料的体系 , 有利于提高固化膜对底材的附着性 ; 可得到薄膜型固化膜 ; 固化前干膜的机械刮伤易于修补 ; 可用水或增稠剂方便地控制流变性 , 便于喷涂 ; 设备、容器等易于清洗 ; 降低了涂料的易燃性。

光固化涂料的应用进展1前言光固化涂料是1种受光线照射后,能在较短的时间内迅速发生物理和化学变化的高分子物质,与传统的自然干燥或热固化涂料相比,能量利用率高、适用热敏基材、无污染、成膜速度快、涂膜质量高和适合连续化大生产的涂料品种,符合当前世界各国日益重视环保的要求,被誉为环境友好型涂料。

其固化光源一般为紫外光(ＵＶ)、电子束(ＥＢ)和可见光,由于电子束固化设备较为复杂,成本高,而可见光固化的材料又难以保存,因此,目前最常用的固化光源依然是紫外光。

2光固化涂料的发展光固化涂料是20世纪60年代开始的1种环保节能型材料,第1个产品———木器光固化涂料是由德国拜耳公司研制成功的,并在60年代实现了商品化。

ＵＶ固化涂料自商品化以来取得了迅速的发展,并保持12%～15%的年增长速度,ＵＶ固化涂料不仅有液态型,还有粉末型、水分散型等,其应用领域从最初的木材涂装现已发展到塑料装饰、金属部件涂装、医疗器械、电子元件、信息记录介质、感光印刷和光学纤维等工业生产领域。

我国在70年代初就开始对光固化涂料进行研究开发,上海、北京建立了几条家具涂装生产线。

但由于当时原材料缺乏,光源和固化设备不能配套而相继下马。

进入90年代后,由于邮电通讯、计算机、电子、印刷包装、装璜以及建筑装饰等工业的迅速发展,ＵＶ光固化涂料得到广泛应用,需求量剧增。

据不完全统计,光固化油墨的产量1998年为1030ｔ,1999年为1320ｔ,增长率为28.2%;仅ＵＶ固化涂料的产量1998年为5100ｔ,1999年为9360ｔ,增长率为83.5%,而产值1998年为20400万元,1999年为29665万元,增长率为45.4%,从而说明光固化涂料在我国发展极为迅速。

正由于我国光固化涂料市场发展潜力巨大,吸引了世界许多企业在我国设厂或合作生产,如美国的沙多玛公司第一化学品公司,比利时的ＵＣＢ公司,瑞士的汽巴公司以及新加坡的国际特品公司等,一方面加剧了国内市场的竞争,另一方面也为光固化涂料市场带来了勃勃生机。

水性光固化涂料的应用及研究进展金养智(中国感光学会辐射固化专业委员会,北京100085)摘要:水性光固化涂料是一种新型的光固化涂料,本文简述了其特点、水性UV树脂、水性光引发剂和水性光固化涂料的应用及研究进展。

关键词:光固化;UV固化涂料;水性树脂;光引发剂;低聚物0引言辐射固化指紫外光(UV)和电子束(EB)固化,是一种先进的材料表面处理技术。

它是利用UV/EB引发具有化学活性的液态材料快速聚合交联,瞬间固化成膜。

自1968年德国拜耳公司首先开发了光固化木器涂料,光固化技术实现了产业化,至今还不到40年,但其在全球发展势头迅猛,应用领域不断扩大,形成了一个新的产业。

在2004年5月召开的北美辐射固化国际会议,UV/EB固化技术被归纳为具有“5E”特点的工业技术:高效、适应性广、经济、节能及环境友好。

因此,UV/EB固化技术被誉为面向21世纪的绿色工业新技术。

在北美、欧洲和日本等发达国家和地区,从事UV/EB生产的企业发展迅速,已形成具有一定市场规模的产业,其中UV固化约占95%,EB固化约占5%,见表1。

我国光固化材料开发始于20世纪70年代初,到90年代开始工业化生产;1993年成立辐射固化分会,现为中国感光学会辐射固化专业委员会;到20世纪末国内初步形成一个新的产业,并进入快速发展阶段。

近几年虽遭受石油价格上涨和丙烯酸反倾销导致不正常涨价的影响,但光固化产业仍不断发展和壮大。

到2004年,入网会员为313家,比1999年增长147%;光固化原材料总产量2004年达53193t,比1999年增长920%;UV配方产品总产量32590t,5年内增长205.2%(见表2)。

目前,我国已成为仅次于美国和日本的光固化原材料和产表1 北美、欧洲和日本辐射固化产品统计注:北美和欧洲为2002年统计数据,日本为2004年统计数据品的生产大国,光固化原材料中活性稀释剂和光引发剂已大量出口,特别是光引发剂已是世界最大的生产国和出口国。

林业工程学报，２０２３，８（１）：１－１２ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０２１１１０２６收稿日期：２０２１－１１－２１㊀㊀㊀㊀修改日期：２０２２－０１－１７基金项目：国家重点研发计划（２０１６ＹＦＤ０６００７０４，２０１８ＹＦＤ０６００３０４）；江苏省研究生科研与实践创新计划项目（ＫＹＣＸ２２＿１０９５）㊂作者简介：吴智慧，男，教授，研究方向为家具设计与工程㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｗｚｈ５５０＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ家居木制品用水性紫外光固化涂料及其应用研究进展吴智慧，张海桥（南京林业大学家居与工业设计学院，南京２１００３７）摘㊀要：家居木制品用水性紫外光（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ，ＵＶ）固化涂料是涂布在家居木制品表面，可在ＵＶ的照射下进行固化，起到保护和装饰美化作用的一系列液态涂料㊂水性ＵＶ固化涂料综合了水性涂料和ＵＶ涂料的特征，具有挥发性有机化合物（ｖｏｌａｔｉｌｅｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄ，ＶＯＣ）含量低㊁固化速度快㊁绿色环保等优点，但相对于传统的溶剂型涂料，也存在漆膜性能不足㊁丰满度不够等缺点㊂家居木制品用水性ＵＶ固化涂料需要考虑木制品对水敏感㊁容易吸水润胀以及ＵＶ光源是否有热辐射㊁导致木制品受热变形等问题㊂笔者简述了水性涂料的优缺点㊁几种家居木制品用水性ＵＶ固化涂料的改性研究进展，以及适用于家居木制品行业的新型涂装技术和涂料固化技术㊂比较了我国家居木制品行业相关国家标准和行业标准中关于木制品用涂料ＶＯＣ或总挥发性有机化合物释放量（ｔｏｔａｌｖｏｌａｔｉｌｅｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，ＴＶＯＣ）的限定值，并将其与国外相关环保标准中关于木制品用涂料ＶＯＣ／半挥发性有机化合物（ｓｅｍｉ⁃ｖｏｌａｔｉｌｅｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄ，ＳＶＯＣ）的规定进行比较㊂最后，对家居木制品用涂料和应用技术的发展趋势作出展望㊂关键词：家居木制品；水性涂料改性；ＵＶ⁃ＬＥＤ固化技术；ＥＢ固化技术；机器人智能喷涂；加温氮气喷涂中图分类号：ＴＳ６５７；ＴＱ６３㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀㊀文章编号：２０９６－１３５９（２０２３）０１－０００１－１２ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｗａｔｅｒｂｏｒｎｅＵＶ⁃ｃｕｒａｂｌｅｃｏａｔｉｎｇｓａｎｄｔｈｅｉｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒｆｕｒｎｉｔｕｒｅａｎｄｗｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｓＷＵＺｈｉｈｕｉ，ＺＨＡＮＧＨａｉｑｉａｏ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦｕｒｎｉｓｈｉｎｇｓａｎｄＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＤｅｓｉｇｎ，ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＵＶ⁃ｃｕｒａｂｌｅｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｃｏａｔｉｎｇｓｆｏｒｆｕｒｎｉｔｕｒｅａｎｄｗｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｓａｒｅａｓｅｒｉｅｓｏｆｌｉｑｕｉｄｃｏａｔｉｎｇｓｔｈａｔｃａｎｂｅｃｕｒｅｄｕｎｄｅｒＵＶｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ．Ｉｔｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｆｕｒｎｉｔｕｒｅａｎｄｗｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｓｆｏｒｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｄｅｃｏｒａ⁃ｔｉｏｎ．ＴｈｅｓｏｌｖｅｎｔｏｒｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｍｅｄｉｕｍｏｆｗａｔｅｒｂｏｒｎｅＵＶ⁃ｃｕｒａｂｌｅｃｏａｔｉｎｇｓｉｓｗａｔｅｒ，ａｎｄｍｏｓｔｏｆｉｔｓｖｏｌａｔｉｌｅｓａｒｅｗａｔｅｒｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｔｉｓｆｒｉｅｎｄｌｙｔｏｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｗｏｕｌｄｎｏｔｃａｕｓｅｈａｒｍｔｏｔｈｅｈｅａｌｔｈｏｆｗｏｒｋｅｒｓ．Ｉｎｃｏｎ⁃ｔｒａｓｔ，ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓｏｌｖｅｎｔ⁃ｂａｓｅｄｃｏａｔｉｎｇｓｔｈａｔｕｓｅｏｒｇａｎｉｃｓｏｌｖｅｎｔｓａｓｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇｍｅｄｉｕｍｃｏｕｌｄｒｅｌｅａｓｅｖｏｌａｔｉｌｅｏｒｇａ⁃ｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄ（ＶＯＣ）ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｓｅｒｖｉｃｅｏｆｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｗｈｉｃｈｉｓｈａｒｍｆｕｌｔｏｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎ⁃ｍｅｎｔａｎｄｈｕｍａｎｈｅａｌｔｈ．ＵＶ⁃ｃｕｒａｂｌｅｃｏａｔｉｎｇｓｃｏｎｔａｉｎｏｌｉｇｏｍｅｒｓ（ｐｒｅｐｏｌｙｍｅｒｓ），ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ，ｒｅａｃｔｉｖｅｄｉｌｕｅｎｔｓ，ａｎｄａｄｄｉｔｉｖｅｓ．ＴｈｅｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒｃａｎｇｅｎｅｒａｔｅｆｒｅｅｒａｄｉｃａｌｓｏｒｃａｔｉｏｎｓｕｎｄｅｒｔｈｅＵＶｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｉｎｔｕｒｎｃａｕｓｅｓｔｈｅａｃ⁃ｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓｉｎｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｓｓｙｓｔｅｍｔｏｃｒｏｓｓ⁃ｌｉｎｋａｎｄｃｕｒｅｂｙｔｈｅｆｒｅｅｒａｄｉｃａｌｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｒｃａｔｉｏｎｉｃｐｏｌｙ⁃ｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｔｏｆｏｒｍｔｈｅｆｉｌｍ．ＴｈｅｗａｔｅｒｂｏｒｎｅＵＶ⁃ｃｕｒａｂｌｅｃｏａｔｉｎｇｃｏｍｂｉｎｅｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｃｏａｔｉｎｇｓａｎｄＵＶ⁃ｃｕｒａｂｌｅｃｏａｔｉｎｇｓ，ｈａｖｉｎｇｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｌｏｗＶＯＣｒｅｌｅａｓｅ，ｆａｓｔｃｕｒｉｎｇ，ａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙｆｒｉｅｎｄｌｙ．Ｈｏｗ⁃ｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅａｒｅｓｔｉｌｌｄｒａｗｂａｃｋｓｏｆｐｏｏｒｆｉｌｍｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｆｕｌｌｎｅｓｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅｓｏｌｖｅｎｔ⁃ｂａｓｅｄｃｏａｔｉｎｇｓ．Ｔｈｅａｐ⁃ｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｂｏｒｎｅＵＶ⁃ｃｕｒａｂｌｅｃｏａｔｉｎｇｓｆｏｒｆｕｒｎｉｔｕｒｅａｎｄｗｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｓｍｕｓｔｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈｅｉｓｓｕｅｓｏｆｗｈｅｔｈｅｒｔｈｅｗｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｓａｒｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｗａｔｅｒａｎｄｗｈｅｔｈｅｒｔｈｅＵＶｌｉｇｈｔｓｏｕｒｃｅｈａｓｔｈｅｒｍａｌｒａｄｉａｔｉｏｎ，ｌｅａｄｉｎｇｔｏｈｅａｔｄｅｆｏｒｍａ⁃ｔｉｏｎｏｆｗｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｃｏａｔｉｎｇｓ，ｔｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｅｖｅｒａｌｗａｔｅｒｂｏｒｎｅＵＶ⁃ｃｕｒａｂｌｅｃｏａｔｉｎｇｓｆｏｒｆｕｒｎｉｔｕｒｅａｎｄｗｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｔｈｅｎｅｗｃｏａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｓｕｃｈａｓｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｕｔｏｍａｔｉｃｓｐｒａｙｉｎｇ，ｒｏｂｏｔｉｃｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｓｐｒａｙｉｎｇ，ａｎｄｈｅａｔｅｄｎｉｔｒｏｇｅｎｓｐｒａｙｉｎｇ，ａｎｄｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｃｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｓｕｃｈａｓｔｈｅＵＶ⁃ＬＥＤｃｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥＢ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｂｅａｍ）ｃｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｐｐｌｉｃａｂｌｅｔｏｔｈｅｆｕｒｎｉｔｕｒｅａｎｄｗｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓａｒｅａｌｓｏｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＴｈｅＶＯＣｏｒＴＶＯＣ（ｔｏｔａｌｖｏｌａ⁃ｔｉｌｅｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）ｌｉｍｉｔｓｏｆｃｏａｔｉｎｇｓｆｏｒｗｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｓｉｎＣｈｉｎａｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌａｎｄｉｎｄｕｓ⁃ｔｒｙｓｔａｎｄａｒｄｓ．Ｉｔｉｓａｌｓｏｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｆｏｒｅｉｇｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓｏｒｓｔａｎｄａｒｄｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｗｅｗｏｕｌｄｐｒｅｓｅｎｔａｎ林业工程学报第８卷ｏｕｔｌｏｏｋｏｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆｃｏａｔｉｎｇｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒｆｕｒｎｉｔｕｒｅａｎｄｗｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｕｒｎｉｔｕｒｅａｎｄｗｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｓ；ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｃｏａｔｉｎｇｓ；ＵＶ⁃ＬＥＤｃｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｂｅａｍｃｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｒｏｂｏｔｉｃｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｓｐｒａｙｉｎｇ；ｈｅａｔｅｄｎｉｔｒｏｇｅｎｓｐｒａｙｉｎｇ㊀㊀水性涂料是指以水为溶剂或分散介质的一类涂料㊂在固化过程中，水性涂料挥发物的主要成分是水，对环境友好㊁不会危害人体健康㊂而传统的㊁以有机溶剂为分散介质的溶剂型涂料在固化过程以及后续产品使用过程中都会产生挥发性有机化合物（ｖｏｌａｔｉｌｅｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄ，ＶＯＣ），危害环境㊁影响人体健康㊂２０１３年，雾霾天气频繁在我国多个地区发生，严重影响人们的正常生活；同年９月１０日，国务院印发了‘大气污染防治行动计划“，制订了１０条治理措施㊂在第１条 加大综合治理力度，减少多污染物排放 中明确提出要完善涂料㊁胶黏剂等产品ＶＯＣ限值标准，推广使用水性涂料㊂２０１５年１月１日，我国开始实行修订后的‘中华人民共和国环境保护法“，２月１日，开始对涂料企业征收４％的消费税，但对施工状态下ＶＯＣ含量不大于４２０ｇ／Ｌ的涂料可免征［１］㊂因此，部分企业开始转型，而生产低ＶＯＣ的水性涂料是转型方向之一㊂随后，我国每年都会发布相关政策法规㊂２０１６年１月１日起，我国开始实行新版的‘中华人民共和国大气污染防治法“㊂２０１６年７月８日，工信部和财政部联合发布了‘重点行业挥发性有机物削减行动计划“㊂２０１７年９月１４日，生态环境部㊁国家发展改革委㊁财政部㊁交通运输部㊁质检总局和能源局六部委联合制定了‘ 十三五 挥发性有机物污染防治工作方案“㊂２０１８年６月２７日，国务院印发了‘国务院关于印发打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知“（国发 ２０１８ ２２号）㊂２０１９年６月２６日，生态环境部印发了‘重点行业挥发性有机物综合治理方案“㊂２０２０年６月２３日，生态环境部发布了‘２０２０年挥发性有机物治理攻坚方案“㊂一方面，在我国国家政策的推动下，涂料企业转向生产水性涂料；另一方面，水性涂料以其本身环保㊁绿色㊁低碳㊁高性能㊁广泛适用等优点受到了消费者的青睐［２］，使得水性涂料逐步在涂料市场占据了一定的份额㊂在我国 十三五 期间（２０１６ ２０２０年），集装箱行业中普通干货箱除预处理外，全部使用水性涂料进行涂装［３］㊂在木器涂料行业，ＵＶ涂料和水性涂料的份额也得到快速提升㊂根据Ｃｈｅｍａｒｋ公司统计数据，２０１９年，欧洲㊁中东和非洲地区的木器涂料市场中水性涂料已占主导地位，其占比为４７％，溶剂型涂料占比为４４％，粉末涂料和辐射固化涂料占比分别为５％和４％［４］㊂随着水性涂料市场占比增大，其缺点也愈发受到行业关注㊂与溶剂型涂料相比，水性涂料在漆膜丰满度㊁封闭性㊁硬度㊁耐磨性能㊁干燥速度以及成本等方面都存在一定的差距［５－６］㊂对于涂布在木家具㊁木地板㊁木门㊁木饰面㊁木楼梯等家居木制品表面的水性涂料，还要考虑此类木质产品对水敏感，施工时长时间直接接触水分会造成待涂饰的木质产品表面吸水润胀，也会影响漆膜表面质量［５］㊂为了提高施工速度㊁保证漆膜质量，同时满足低ＶＯＣ的要求，家居木制品生产企业多使用改良的低ＶＯＣ溶剂型紫外光（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ，ＵＶ）固化涂料和水性ＵＶ固化涂料㊂ＵＶ固化涂料是指涂料中含有低聚物（预聚物）㊁光引发剂㊁活性稀释剂和各种助剂的一类涂料，光引发剂可在ＵＶ的照射下产生自由基或阳离子，进而引起体系中的活性官能团发生自由基聚合或阳离子聚合交联，固化形成漆膜㊂ＵＶ固化涂料可在极短的时间内完成漆膜固化，且具有 ５Ｅ 的特征，即高效（ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）㊁环保（ｅｃｏ⁃ｆｒｉｅｎｄｌｙ）㊁节能（ｅｎｅｒｇｙ⁃ｓａｖｉｎｇ）㊁经济（ｅｃｏｎｏｍｙ）㊁适应性广（ｅｎａｂ⁃ｌｉｎｇ）［７］㊂水性ＵＶ固化涂料比普通水性涂料固化快，可最大程度减少涂料中的水分与木质产品的接触时间，减少木质材料的吸水润胀㊂水性涂料的涂装作业会先进行底层腻子的涂装，封闭木质材料表面的孔隙，降低水性涂料中水分的渗透量，为后续涂料的涂膜质量提供保障㊂水性ＵＶ固化涂料凭借其黏度低㊁固化速度快㊁安全性能好㊁绿色环保等优点［８］，在家居木制品领域得到了广泛应用㊂但水性ＵＶ固化涂料仍然存在漆膜性能不足的缺点，随着水性ＵＶ固化涂料市场占比的不断扩大，对于提升水性ＵＶ固化涂料漆膜性能的需求亟待解决㊂１㊀水性ＵＶ固化涂料改性研究进展家居木制品用涂料主要有两个作用：一是装饰美化；二是延长木制品的使用寿命㊂决定装饰效果的关键因素为涂料的种类㊁性能和涂饰工艺㊂水性ＵＶ固化涂料的关键技术在于合成既可由ＵＶ引发固化又亲水的低聚物［９］㊂家居木制品用水性ＵＶ固化涂料按照低聚物的不同，可分为水性环氧丙烯２㊀第１期吴智慧，等：家居木制品用水性紫外光固化涂料及其应用研究进展酸酯类（ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｅｐｏｘｙａｃｒｙｌａｔｅ，ＷＥＡ）㊁水性聚氨酯丙烯酸酯类（ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅａｃｒｙｌａｔｅ，ＷＰＵＡ）㊁水性聚酯丙烯酸酯类（ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｐｏｌｙｅｓｔｅｒａｃｒｙｌａｔｅ，ＷＰＥＡ）和水性聚丙烯酸酯（ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ，ＷＰＡ）类㊂１．１㊀水性环氧丙烯酸酯（ＷＥＡ）ＷＥＡ的制备方法通常先用环氧树脂和丙烯酸反应，得到环氧丙烯酸酯，再和酸酐反应，以引入亲水的羧基，最后再用碱中和［１０］㊂环氧树脂的分子结构中含有环氧基㊁羟基㊁醚键等基团，使得其固化物具有优异的附着力㊁耐化学腐蚀等特征㊂ＷＥＡ固化后涂膜硬度高㊁附着力好㊁光泽度高㊁耐化学性能好㊂大部分ＷＥＡ在制备时以双酚Ａ环氧为原料，而双酚Ａ环氧中含有苯环，会导致涂膜抗黄变性能差㊁柔韧性不足等缺点㊂对于ＷＥＡ的改性主要有有机硅改性［１１］㊁氟改性［１２］㊁引入其他单体进行改性等方法㊂田建军等［１３］使用脂环族环氧树脂Ｅ７１１替换了双酚Ａ环氧，经过丙烯酸酯化㊁与酸酐反应㊁再用胺中和，最终得到了脂肪族ＷＥＡ，克服了普通环氧丙烯酸酯的易黄变和脆性大的问题㊂Ｘｉａｏ等［１１］以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）为前驱体，用溶胶⁃凝胶法合成了纳米二氧化硅溶胶，并用于ＷＥＡ的改性研究㊂硅溶胶和ＷＥＡ会形成杂化材料，形成Ｓｉ Ｏ Ｓｉ键，杂化复合材料受热时，纳米二氧化硅粒子由于具有较高的表面能会向表面迁移，防止聚合物涂膜的降解㊂热重分析结果显示，硅溶胶改性的ＷＥＡ涂膜分解温度比未改性涂膜高３３ħ，提高了ＷＥＡ的热稳定性㊂倪晓婷等［１２］在水性ＵＶ环氧丙烯酸酯的合成过程中加入甲基丙烯酸十二氟庚烷酯，以引入氟烷基㊂由于Ｃ Ｆ键的键能比Ｃ Ｃ高，含氟烷基的化合物在遇到化学试剂攻击或高温时，会首先断裂键能低的Ｃ Ｃ键，因此，经过氟烷基化合物改性的聚合物稳定性会得到提高㊂含氟基团进入聚合物的侧链，增加聚合物链段的柔性㊂其与树脂微观不相容，固化过程中形成微观相分离，吸收冲击能量，提高树脂的冲击强度㊂结果表明，氟改性的处理方法提高了树脂的热稳定性，同时涂膜的硬度㊁附着力㊁耐冲击性也得到了提升㊂１．２㊀水性聚氨酯丙烯酸酯（ＷＰＵＡ）ＷＰＵＡ的合成方法一般为先用二异氰酸酯和二元醇反应，使用小分子二元醇和二羟甲基丙酸进行扩链，再用羟基丙烯酸酯封端，最后使用有机胺进行中和［１０］㊂ＷＰＵＡ是在生产中应用较多的一类水性低聚物，固化后具有较好的柔韧性㊁耐磨性㊁抗冲击性和耐化学性㊂ＷＰＵＡ是研究较多的水性ＵＶ固化涂料之一，但其涂膜在硬度㊁热稳定性㊁对于ＷＰＵＡ的改性有无机材料改性［１４］㊁超支化改性［１５］㊁氟改性㊁有机硅改性等方法㊂此外，还有多重固化体系和多官能团度及高官能度改性［１６］，以提高体系交联密度，达到提高涂膜力学性能㊁热稳定性㊁耐水性的目的㊂针对ＷＰＵＡ涂膜的力学性能不足和热稳定性差的问题，Ｘｕ等［１７］先用ＫＨ⁃５７０对纳米碳酸钙进行改性，再将改性后的纳米碳酸钙用于ＷＰＵＡ的改性处理㊂纳米碳酸钙可用于涂料行业，但其比表面积高，很难在有机聚合物中均匀分散㊂硅烷偶联剂ＫＨ⁃５７０可通过共价键将纳米碳酸钙这类无机纳米材料和有机分子结合起来，改善无机纳米材料的分散问题㊂结果表明，改性后的纳米碳酸钙可以使ＷＰＵＡ涂膜的拉伸强度提高５９．８％，邵氏（Ａ）硬度可从８２．５提高到９３．０，断裂伸长率从１２２．１４％提高到１９５．８４％，涂膜力学性能得到明显提升㊂最高热分解温度由４５８．３ħ提高到７２３．１ħ，热稳定性得到提高㊂针对ＷＰＵＡ的漆膜硬度和耐候性方面的不足，Ｌü等［１８］使用纳米二氧化硅作为改性剂对ＷＰＵＡ进行改性处理㊂漆膜测试结果显示，纳米二氧化硅的加入，提升了ＷＰＵＡ漆膜的铅笔硬度（从ＨＢ提升到４Ｈ）和耐候性，并且发现适量纳米二氧化硅可以提高ＷＰＵＡ涂层的固化速度㊂１．３㊀水性聚酯丙烯酸酯（ＷＰＥＡ）ＷＰＥＡ在制备方法上通常使用端羟基聚酯与丙烯酸酯化（或酸酐或多元酸与二元醇反应）得到有羧基的端羟基聚酯，再与丙烯酸反应，得到有羧基的聚酯丙烯酸酯，最后用有机胺中和，便可得到ＷＰＥＡ［１０］㊂ＷＰＥＡ价廉㊁黏度低，固化后柔韧性和光泽度较好㊂ＵＶ⁃ＷＰＥＡ在固化过程中，光固化速率低㊁氧阻聚现象比较明显，涂膜耐水㊁耐热性能也较差㊂对于光固化速率和氧阻聚明显的问题，可以在ＰＥＡ的侧链上植入芳环或在主链上植入醚键解决［１９］㊂对于ＰＥＡ的耐水性和耐热性的缺陷，Ｍｉａｏ等［２０］通过用含氟异氰酸酯对超支化聚酯进行改性，合成了含氟超支化聚酯丙烯酸酯，研究了以含氟超支化聚酯丙烯酸酯为添加剂的ＵＶ固化涂膜的性能㊂超支化聚合物具有密集的支化结构和大量的端基，具有良好的流动性能和加工性能㊂经过氟烷基化合物改性的聚合物在遇到化学试剂攻击或高温时，会首先断裂键能低的Ｃ Ｃ键，使得聚合物的稳定性得到提高㊂研究结果表明，极低浓度３林业工程学报第８卷的含氟超支化聚酯丙烯酸酯即可使涂膜表面能降低，具有较好的耐水性㊂热重分析结果表明，涂层具有较强的热稳定性，可在１８０ħ时保持稳定㊂１．４㊀水性聚丙烯酸酯（ＷＰＡ）ＷＰＡ一般是在水性丙烯酸酯的基础上引入碳碳双键，使之具有光反应活性㊂水性丙烯酸酯价廉㊁附着力和耐黄变性能较好，但光固化速度慢，耐磨耐冲击性能不高㊂对于ＷＰＡ的改性有有机硅改性㊁氟改性［２１］㊁纳米材料改性［２２］㊁聚酯改性［２３］等方法㊂木器涂料作用之一就是保护木质基材，Ｍｉｋｌｅｃ㊅ｉｃ＇等［２２］使用纳米氧化锌和二氧化钛改性对涂布在热改性榉木表面的水性聚丙烯酸酯涂料进行改性研究㊂二氧化钛光活性低，用其改性的漆膜可以减少紫外线对木质基材的影响㊂研究发现，改性处理可以提高热改性榉木颜色的稳定性，延长使用寿命㊂林兴等［２４］针对ＷＰＡ力学性能不足的缺点，先用有环氧基团的ＫＨ⁃５６０硅溶胶与ＷＰＡ乳液进行反应，再添加季戊四醇三丙烯酸酯，制备得到水性ＵＶ⁃ＰＥＡ涂料㊂在合成过程中，乳液表面的羟基或羧基可与Ｓｉ ＯＨ发生反应，其改性机理如图１所示［２５］㊂体系中的Ｓｉ Ｏ Ｓｉ会形成交联结构，提高涂料的稳定性㊂研究结果表明，当硅溶胶的添加量为１０％㊁ＰＥＴＡ的添加量为１２％时，ＵＶ⁃ＷＰＥＡ漆膜的铅笔硬度可达３Ｈ，附着力达到１级㊂在固化时间上，ＵＶ⁃ＷＰＡ可１０ｓ完成固化，与ＷＰＡ乳液相比，固化速度提高了８０％㊂为了解决ＷＰＡ柔韧性低㊁耐磨性差㊁抗冲击性能差的问题，Ｚｈｕ等［２３］首先合成端羧基不饱和聚酯，将其作为单体加入丙烯酸酯单体共聚，制备聚酯改性羟基丙烯酸酯乳液㊂将丙烯酸酯单体原位接枝到不饱和聚酯分子链上可得到杂化体系，杂化后的树脂不仅具有不饱和树脂的优点，而且体现了丙烯酸树脂的优良性能㊂试验结果证明，成功制备了羟基含量高㊁固含量高㊁机械性能好的水性聚酯改性的丙烯酸酯乳液㊂图１㊀硅溶胶改性ＰＡ乳液机理［２５］Ｆｉｇ．１㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｃｈｅｍｉｃａｌｒｅａｃｔｉｏｎｏｆＰＡｌａｔｅｘｅｓａｎｄｓｉｌｉｃａｓｏｌ２㊀涂料涂饰技术应用情况近十几年来，我国木制品生产量㊁消费量和出口量稳居世界首位，涂料企业发展迅猛，根据Ｏｒｒ＆Ｂｏｓｓ咨询公司统计数据，２０２０年亚太地区涂料制造企业排行榜前２５名中，我国共有１１家涂料企业进榜㊂国内高校㊁研究院所㊁组织机构和涂料企业都聚焦于这一发展势头，２０２０年１１月１８日，经国家林业和草原局批准同意，由中国林业科学研究院木材工业研究所牵头的 木材涂料与涂装国家创新联盟 成立㊂联盟包括１家理事长单位和３６家理事单位，致力于推动我国木材涂料㊁涂装与木质制品企业㊁科研院校之间新产品㊁新技术㊁新装备的研发与推广应用㊁相关质量与标准化等方面的交流与合作㊂目前，正值我国家居木制品行业迅速发展时期，一些新技术㊁新装备已经在涂料涂饰方面得到应用㊂同时，也出现了一些具有发展潜力的新兴技术㊂２．１㊀涂料固化技术图２㊀ＵＶ汞灯（ａ㊁ｂ）和ＵＶ⁃ＬＥＤ灯（ｃ㊁ｄ）Ｆｉｇ．２㊀ＵＶ⁃ｍｅｒｃｕｒｙｌａｍｐｓ（ａ，ｂ）ａｎｄＵＶ⁃ＬＥＤｌａｍｐｓ（ｃ，ｄ）２．１．１㊀新型ＵＶ固化技术传统的ＵＶ固化设备主要使用ＵＶ汞灯作为ＵＶ光源，在家居木制品行业应用很广㊂但使用ＵＶ汞灯（图２ａ和ｂ）存在两个问题：一是ＵＶ汞灯产生的ＵＶ会将空气中的氧激发成为臭氧，危害生态环境，影响人体健康［２６－２７］；二是ＵＶ汞灯释放的热量高，稍长时间的照射就会使产品或工件表面温度迅速提高，严重的会导致产品或工件产生热变形㊂随着全球范围内环保意识的提高，欧盟已对ＵＶ汞灯的使用期限提出限制［２８］，规定汞灯可在欧盟地区使用至２０２５年㊂因此，新型的ＵＶ光源设备 ＵＶ⁃ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ，发光二极管，４㊀第１期吴智慧，等：家居木制品用水性紫外光固化涂料及其应用研究进展图２ｃ和ｄ）开始进入家居木制品行业㊂近年来，ＵＶ⁃ＬＥＤ固化技术在印刷㊁光固化快速成型㊁涂料等行业受到了广泛关注㊂相比传统的ＵＶ汞灯，ＵＶ⁃ＬＥＤ不会产生臭氧，绿色㊁安全㊁环保，符合当前发展趋势［２９］；ＵＶ⁃ＬＥＤ属于冷光源，没有红外热辐射，适合于热敏性材料（表１）［２８］㊂此外，ＵＶ汞灯提供的光的波长范围较广，起固化作用的紫外线波段只是其中的一部分；而ＵＶ⁃ＬＥＤ属于单波段光源，波长主要有３６５，３８５，３９５和４０５ｎｍ，带宽相对较窄㊁波长较为集中［３０］㊂ＵＶ⁃ＬＥＤ的寿命较长，可以达到２００００ ３００００ｈ，比ＵＶ汞灯提高了一个数量级㊂ＵＶ⁃ＬＥＤ启动响应时间极短，且闭合次数不影响使用寿命㊂Ｇｈａｚａｌｉ等［２８］将ＵＶ⁃ＰＵＡ涂料分别在ＵＶ⁃ＬＥＤ和ＵＶ汞灯下照射３０ｍｉｎ，研究两种固化技术在固化效率上的区别㊂发现ＵＶ⁃ＬＥＤ固化效率高，计算得到Ｃ Ｃ转化率为９７％ ９９％；而ＵＶ汞灯固化效率低，Ｃ Ｃ转化率为８６％ ９６％㊂表１㊀ＵＶ汞灯与ＵＶ⁃ＬＥＤ特征比较Ｔａｂｌｅ１㊀ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎＵＶ⁃ｍｅｒｃｕｒｙｌａｍｐａｎｄＵＶ⁃ＬＥＤ类型波长使用寿命响应时间红外热辐射是否环保能耗ＵＶ汞灯低压汞灯２００ ２７０ｎｍ，１０００ ３０００ｈ（受开闭次数影响）３ ５ｍｉｎ有否高高压汞灯３５０ ４００ｎｍＵＶ⁃ＬＥＤ单波段光源３６５，３８５，３９５，４０５ｎｍ２００００ ３００００ｈ（不受开闭次数影响）极短（微秒级）无是低㊀㊀目前，ＵＶ⁃ＬＥＤ固化技术已在家居木制品表面涂装中得到了应用㊂在生产上，其可与辊涂机㊁淋涂机等配套使用，进行板式部件ＵＶ涂料固化；也可与垂直往复式喷涂机㊁机器人喷涂机㊁人工喷涂等配套使用，完成异型非规整零部件或产品的固化工序［３１］㊂但是，ＵＶ⁃ＬＥＤ也存在如成本较高㊁散热差㊁单颗功率较小㊁波长单一等问题［３２］㊂由于光引发剂的吸收光谱需与ＵＶ光源的发射光谱相匹配，因此需要选用或研发与ＵＶ⁃ＬＥＤ波长相适合的光引发剂；同时，也需要设计多波长ＵＶ⁃ＬＥＤ固化装置㊂ＵＶ⁃ＬＥＤ固化技术作为一项新兴的ＵＶ固化技术在不断升级完善后，必将会在表面涂装㊁数码喷墨打印㊁油墨印刷㊁３Ｄ光固化打印等领域得到广泛的应用㊂此外，准分子灯ＵＶ开始在家居木制品行业得到应用，主要光源是激发波长为１７２ｎｍ的氙准分子ＵＶ灯㊂１７２ｎｍＵＶ属于ＶＵＶ（ｖａｃｕｕｍｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ，真空紫外线），能量强，极容易激发空气中的氧气产生臭氧㊂因此，行业内基本是在氮气的氛围中使用㊂波长为１７２ｎｍ的准分子ＵＶ能量高达７．２ｅＶ，可以打开大多数分子键，能实现ＵＶ汞灯很难或不能实现的光化学反应㊂目前，家居企业制备哑光肤感涂层的技术方法之一就是将１７２ｎｍ准分子ＵＶ与ＵＶ⁃ＬＥＤ／汞灯联用，对涂料进行固化㊂１７２ｎｍ准分子ＵＶ穿透力差，仅能透过涂料表层约１μｍ的深度范围㊂由于光引发剂的存在，表层固化厚度可至１０ ２０μｍ，使涂料表层先完成固化㊂固化过程中，深层涂料固化时产生的压力会传递到已固化的表层，表层以微褶皱的形式释放压力，以维持体系的整体稳定㊂后续使用ＵＶ⁃ＬＥＤ／汞灯固化，将表面褶皱 固定 ，防止因其他因素造成褶皱消失㊂涂层表面的微褶皱随机无序，是能产生哑光和肤感特性的主要原因㊂２．１．２㊀ＥＢ固化ＥＢ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｂｅａｍ，电子束）固化与ＵＶ固化同属于辐射固化技术，是一种可对涂料进行快速固化的技术，二者都有高效㊁节能㊁绿色环保等特点㊂高能ＥＢ（能量１５０ ３００ｋｅＶ）会使涂料中的树脂转变为激发态树脂，激发态树脂的共价键发生均裂，产生自由基，进而引发体系中低聚物和活性稀释剂交联固化成膜㊂ＥＢ涂料通常由辐射固化单体㊁辐射固化树脂和助剂组成，环氧树脂㊁环氧（甲基）丙烯酸酯和聚氨酯（甲基）丙烯酸酯是最常用的ＥＢ固化树脂［３３］㊂ＥＢ固化的机理可分为自由基聚合和阳离子聚合㊂自由基聚合固化体系（主要是丙烯酸酯类）不需要光引发剂；阳离子聚合固化体系（环氧树脂㊁环氧甲基丙烯酸酯和聚氨酯甲基丙烯酸酯）需要添加阳离子引发剂，限制了其应用范围［３４］㊂整套ＥＢ固化装置主要包括电子加速器（扫描式或线型）㊁屏蔽装置（屏蔽电子加速器产生的Ｘ射线）㊁惰性气体装置（使氧质量分数在０．０５％以下，降低氧阻聚影响）㊂早在１９７３年，荷兰的Ｓｖｅｄｅｘ公司就投入运行了第一条用于木材表面涂层固化的ＥＢ固化生产线［３５］㊂但由于早期受到设备复杂㊁成本高昂等方面的限制，ＥＢ固化的应用范围较小㊂随着ＥＢ技术不断发展，ＥＢ设备成本下５林业工程学报第８卷降㊁ＥＢ固化技术的安全性和稳定性得到提升，ＥＢ固化技术的应用领域开始拓展，在涂料［３６］㊁油墨印刷［３７］㊁胶黏剂和复合材料［３８］等领域得到应用㊂ＵＶ固化技术主要靠光波传递引发体系固化，体系中需含有光引发剂，适用于透明度高的涂料产品，很难使色漆完全固化，受氧阻聚影响很小㊂ＥＢ固化技术使用高能电子束引发体系聚合固化，不需要光引发剂，颜料不会干扰固化过程，但整个固化过程都需在惰性气体（一般为氮气）的保护下进行以避免氧阻聚影响㊂通常来讲，ＵＶ固化体系均可用于ＥＢ固化［３９］㊂ＥＢ固化可对较厚的漆膜进行固化，可固化清漆的厚度为ＵＶ固化的４倍，可固化色漆的厚度可以达到ＵＶ固化的８倍［４０］㊂同ＵＶ⁃ＬＥＤ固化一样，ＥＢ固化属于冷加工，不会产生热辐射，适合于加工畏热材料［３５］㊂Ｒｕｉｚ等［３６］研究了ＵＶ固化和ＥＢ固化对于清漆漆膜性能的影响，研究表明，在相同固化程度下，ＥＢ固化比ＵＶ固化得到的漆膜硬度更高㊁耐老化性能更强㊂毛丰奋等［４１］研究了ＥＢ固化和ＵＶ固化得到的木器清漆漆膜性能的差别，结果表明，ＥＢ固化比ＵＶ固化得到的涂层表现出更高的铅笔硬度和更优的附着力㊂目前，ＥＢ固化技术仍存在一些需要解决的问题：１）设备投资大㊂２）ＥＢ固化需要在惰性气体的环境中，以避免氧阻聚对固化效率的影响㊂３）ＥＢ固化时，高能电子束会产生Ｘ射线，会对人体造成伤害，需要配备屏蔽装置［３９］㊂ＥＢ固化技术开始在我国印刷包装㊁木器涂料领域崭露头角，由于其固化设备要求较高，短时间难以在众多领域得到广泛应用㊂２．２㊀涂装技术家居木制品表面的漆膜是由多层涂层组成的，涂层的涂饰方法可分为手工涂饰和机械涂饰㊂手工涂饰效率低㊁劳动强度大㊁施工环境差，且挥发性有机溶剂会对涂饰人员造成伤害㊂为了减少涂料浪费㊁提高工作效率㊁提高涂饰质量，机械涂饰正逐步代替手工涂饰㊂２．２．１㊀机械自动喷涂机械自动喷涂可与其他设备组成自动化喷涂生产线，速度快㊁效率高，涂装均匀且涂层质量好㊂机械喷涂的方式主要有固定机械手自动喷涂（图３ａ）㊁水平往复机自动喷涂（图３ｂ）㊁垂直往复机自动喷涂（图３ｃ）㊁自动旋杯喷涂（图３ｄ）等㊂ａ）固定机械手；ｂ）水平往复机；ｃ）垂直往复机；ｄ）自动旋杯㊂图３㊀机械自动喷涂Ｆｉｇ．３㊀Ａｕｔｏｍａｔｉｃｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｐｒａｙｉｎｇ固定机械手自动喷涂是在机架的不同位置上固定好机械手或喷枪，对产品或工件进行定点喷涂㊂该技术适用于批量大且外形一致的产品的涂装作业，并可与其他设备组成连续式自动喷涂生产线［４２］㊂水平往复机自动喷涂是将一个或多个喷枪安装在机头位置，机头可沿机架的横梁进行水平往复匀速运动，在运动过程中对产品或工件表面进行喷涂㊂垂直往复机自动喷涂是将一个或多个喷枪安装在垂直机架上，机头可沿着机架做垂直往复运动，并均匀地对产品进行侧向喷涂㊂自动旋杯喷涂是使用高速旋杯式喷枪对产品或工件进行喷涂的工艺㊂此技术需要将产品或工件接地，将静电旋杯接上正（负）高压电，在产品或工件和静电旋杯之间形成高压静电场㊂涂饰作业时，液态涂料雾化形成带电的漆雾，吸附在极性相反的产品或工件上㊂旋杯按加电方式可分为内加电和外加电两种，由于水性涂料的电阻小，使用内加电旋杯会漏电，故水性涂料通常使用外加电旋杯［４３］㊂自动旋杯喷涂可以形成均匀㊁丰满度高㊁表面平整的涂层，且涂料利用率高（９０％以上），适用于可悬挂的实木零部件㊁木框架等工件或产品的大批量生产㊂２．２．２㊀机器人智能喷涂机器人智能喷涂是一种较为先进的喷涂工艺，以机械臂配合喷枪使用，安装灵活（吊装或座装皆可，图４ａ为悬挂吊线通过式，图４ｂ为地台式）㊁喷涂稳定性好㊁设备利用率高（９０％ ９５％［４２］）㊁节省涂料㊂喷涂机器人的机械手有多个自由度，可按照设定的轨迹对产品或工件表面和内部进行喷涂㊂喷涂机器人的工作模式主要有人工示教㊁离线编程㊁建模和ＡＩ智能喷涂㊂其中，最常采用的方法是离线编程法，此法适合批量规格一致㊁单一喷漆动作的平面板件［４４］㊂喷涂时，交界区的涂层厚度容易因重复喷涂而比其他部位厚㊂因此，喷涂轨迹６。

时间：2010-02-250前言紫外光(UV)固化涂料第一份专利诞生在1947年，经过半个多世纪的发展，UV固化涂料已经成为较为成熟的技术，特别是随着人们环保意识的提高，生产和研究人员更加注意UV固化涂料的开发和应用。

UV固化涂料是一种绿色环保型涂料，它完全符合“4E”原则，一般UV固化能耗为热固化的1／5，且UV固化涂料含挥发组分较少，污染小，最吸引研究人员和开发商的是UV固化涂料能减少原材料消耗，有利于降低经济成本。

在过去的几年中，UV固化涂料在光纤涂层、CD涂层／DVD粘合剂、信用卡、木材、饮料罐、食品包装、杂志封面、医疗器械和汽车行业中都有着十分迅速的发展。

UV固化涂料拥有巨大的市场潜力，其在整个涂料产品中的比例正在逐年增长。

随着UV固化应用范围的日益扩大，在技术上也有重要突破，UV固化涂料与粉末涂料相结合，发展了UV固化粉末涂料，与水性涂料结合发展了、UV固化水性涂料，这早已成为研究的热点，且技术正处于不断成熟中，具有很大的发展前景。

本文从单体、低聚物、光引发剂及助剂角度，总结了近年来有关UV固化涂料的研究进展，并详细介绍了两种具有巨大发展潜力的应用领域。

1 UV固化涂料的组成UV固化涂料主要由低聚物、单体、光引发剂及助剂组成。

UV固化的主要反应历程是由辐射引起光引发剂分解，生成活性自由基引发单体／低聚物聚合交联。

因此，光引发剂的引发效率对于配方的成本以及光固化速率起着致关重要的作用，同时围绕引发剂问题也产生了不同的固化技术，例如：混杂固化、光暗固化等。

低聚物组成了固化膜交联网状结构的骨架，它是产品物理化学性能的主要决定因素，多官能团单体一方面对于配方起到稀释作用，提高可加工性能，另一方面对于光固体系的聚合速度影响很大。

因此，急待发展的技术包括引发效率高而低价格的光引发剂，无毒或毒性小的单体，低粘度低聚物等等。

1．1单体和低聚物单体和低聚物的主要特征是含有端基双键，它是光固化成膜的物质基础，在光固化成膜物质的研究和改性中，其研究的主要思路是：通过化学手段，将含有双键的单体连接在树脂上，使树脂具有光固化活性。

UV固化涂料的研究进展和前景张怀滨（070305班070305121号）摘要: 概述了UV 固化涂料的基本原理、基本本反应及组成, 介绍了近年来紫外光固化体系中光敏预聚体的研究进展。

认为开发水性紫外光固化涂料、紫外光固化粉末涂料是目前紫外光固化涂料的发展趋势。

介绍了光固化涂料的应用情况及其前景展望。

关词键: UV 固化涂料; 基质树脂; 光固化粉末涂料; 光固化水性涂料0. 引言光固化是一种快速发展起来的绿色新技术。

从20 世纪70 年代至今, 辐射固化技术在发达国家的应用越来越普及, 已广泛用于各种涂料、油墨及胶黏剂等领域。

其中, UV 固化技术的发展更加迅速。

与热固化相比, UV 固化具有无挥发性物质释放、节省能源、生产效率高等优点。

UV 固化涂料是20 世纪60 年代末由德国开发的一类环保型涂料。

该涂料经紫外光照射后发生光化学反应, 使涂层快速聚合和交联, 达到固化成膜的目的。

目前关于提高固化速度、增强附着力和降低活性稀释剂毒性的新型预聚物、稀释剂和光敏剂的开发和应用研究已经取得了卓越的成就。

1.UV涂料固化机理根据格若斯定律，光致化学反应的必要条件是物质对光的有效吸收。

被物质吸收的光有可能引发光化学反应，但并非被物质吸收的光都能使物质发生光化学反应，只有具有足够高能量的光才能激发物质使光化学反应得以发生。

显然，物质对光的吸收、吸收光的能量和物质自身的化学结构之间的关系是决定光化学反应能否发生的关键因素。

光化当量定律表明：在初级反应中，被活化的分子数（或原子数）等于吸收的光量子数。

光量子是光的最基本能量单位，其能量：δ=hy=hc/λ式中：h=6.62*J.s ; c=3*m/s活化1摩尔的分子需要吸收6.02*个光子。

把1摩尔物质所吸收的光子能量称为1个爱因斯坦，即：=йhc/若以纳米作为波长单位，则=1.196×/λ(kJ/mol).紫外光的波长范围在200~400 nm，根据光化当量定律可以确定紫外光的爱因斯坦量子值为598~299kJ/mol。

收稿日期:2006-03-06作者简介:赵红振(1979-),男,河南焦作人,西北工业大学硕士生,研究方向:材料学。

紫外光固化涂料的研究进展赵红振1,　齐暑华1,　周文英1,　李国新2(1.西北工业大学应用化学系,陕西西安　710072;2.西安建筑科技大学材料系,陕西西安　710055) 摘要:紫外光固化涂料由于固化速度快、涂膜质量高、环境污染少以及能耗低等优点,已经成为涂料工业中的一支重要生力军。

本文介绍了紫外光固化涂料的固化原理,同时也对紫外光固化涂料中的光引发剂、活性单体、齐聚物、助剂等的发展现状进行了综述,重点介绍了混杂齐聚物、水性齐聚物、超支化齐聚物的研究进展。

详细介绍了环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯类齐聚物的研究。

紫外光固化涂料的水性化和粉末化将是紫外光固化涂料未来的发展方向。

关键词:紫外光固化涂料;光引发剂;活性单体;齐聚物中图分类号:T Q 63016 文献标识码:A 文章编号:1001-0017(2006)05-0352-04The Development of Study on UV Curing CoatingZHAO H ong -zhen ,QI Shu -hua ,ZHOU W en -ying and LI G uo -xin(1.Department o f Applied Chemistry ,Northwestern Polytechnical Univer sity ,Xi ’an 710072,China ;2.Xi ’an Univer sity o f Architectural Science and Technology ,Xi ’an 710055,China )Abstract :UV curing coating has become an im portant fresh activist of coating industry because its many advantages such as fast curing speed ,g ood quality of films spreading ,less environment pollution and low energy consum ption.The curing mechanism of UV curing coating is reviewed in this article as well as the devel 2opment of photoinitiator ,active m onomer ,olig omer and additive used in UV curing coating.The developments of hybrid olig omer ,waterborne olig omer and over branched olig omer are introduced especially.The studies on olig omers such as epoxy -acrylate ,polyester -acrylate ,and polyurethane -acrylate are discussed in detail.W aterborne UV curing coating and powder UV curing coating will be the development trends of UV curing coating in the future.K ey w ords :UV curing coating ;photoinitiator ;active m onomer ;olig omer前　言紫外光(UV )固化是利用紫外光的能量引发涂料中的低分子预聚物或齐聚物及作为活性稀释剂的单体分子之间的聚合及交联反应,得到硬化漆膜。

紫外光固化涂料的研究进展及发展趋势近年来，随着环保和高效生产的要求不断提高，紫外光固化涂料在涂料行业中越来越受到关注。

紫外光固化涂料是一种能够在几秒钟甚至更短的时间内，通过光引发硬化反应，从而形成一层坚硬的涂层的涂料。

它与传统的涂料相比有着许多优点，其中包括生产效率高、干燥速度快、不含挥发性有机物等。

因此，它在各种领域中广泛使用，包括电子、建筑、木材、汽车等领域。

1. 紫外光固化涂料的研究进展：随着紫外光固化技术的不断改进和完善，紫外光固化涂料已经得到了广泛的应用和研究。

固化效果是紫外光固化涂料的核心问题，现代紫外光固化涂料中配方设计趋于复杂，通常包含了多种单体、预聚物、交联剂、光引发剂等成分，并且各成分之间的相互作用对于固化效果的影响也很大。

目前，研究者主要集中在以下几方面：首先是光引发剂的研究，光引发剂作为光固化的关键成分，其种类的选择和使用量的大小对光固化涂料的性能有着很大的影响。

目前已经开发出了不同类型的光引发剂，如苯基哌嗪酮、芳砜、二硫代苯并咪唑等等，并且在不断地完善和改进。

其次是紫外光固化涂料的基础研究，包括材料的结构、性质分析，双键的光化学反应机理研究以及定量分析等，这可以帮助人们更深入地理解紫外光固化涂料的特性及其固化机理。

最后，对紫外光固化涂料的应用领域进行了广泛的探索和研究，如电子、建筑、木材、汽车等领域。

2. 紫外光固化涂料的发展趋势：从研究的角度来看，未来的紫外光固化涂料研究将会朝着以下几个方向发展：首先是固化速度的提高，一方面是通过改进配方和光引发剂的选择，另一方面则是通过改进紫外光源的性能。

其次是降低光源所应用的波长，使得紫外光能量更加有效地转化为固化效果，提高涂层的硬化度和附着力。

第三，随着人们对环保越来越重视，研究者将会更加注重环保因素的考虑，如采用低VOC（挥发性有机化合物）的光引发剂和使用可循环的材料。

最后，对高分子材料的分离与分离参量控制技术的研究将会成为未来的重要研究方向。

Chemical Propellants & Polymeric Materials２００９年第７卷第３期· 22 ·紫外光固化涂料的研究进展王青尧，葛圣松，李家园，赵玉花(山东科技大学化学与环境工程学院，山东青岛 266510)摘　要：介绍了紫外光固化涂料的构成体系：自由基光固化体系、阳离子光固化体系和阳离子与自由基混合光固化体系。

对紫外光固化涂料的制备方法进行了综述，并简介几种新型紫外光固化涂料。

关键词：紫外光固化；制备；应用中图分类号： TQ630.7 文献标识码： A 文章编号： 1672－2191(2009)03－0022－04收稿日期：2008－11－12作者简介：王青尧(1984－)，男，山东青岛人，在读研究生，主要从事应用化学研究。

电子信箱：wangqingyao0532@紫外光固化涂料(UV 固化涂料)与传统自然干燥或热固化涂料相比，具有能量利用率高、适用热敏基材、无污染、成膜速度快、生产效率高、涂料性能优异等优点，越来越被人们所接受，近20年来得到了迅速发展，成为21世纪一项重要的绿色技术，它与人们的衣食住行密切相关，应用范围极其广泛[1]。

紫外光固化涂料由特种不饱和树脂、活性稀释剂、光引发剂及其他特殊助剂组成，在强紫外光照射下快速交联成膜，且挥发性有机化合物(VOC)含量低，污染少，易于配制，贮存稳定性好。

特别是近年来，环保法规的日益严厉和人们对高性能涂料的需求不断增长，使UV 固化涂料得到了快速发展。

文中对紫外光固化涂料的构成体系、制备方法和应用前景进行了综述。

１ UV 固化涂料的构成体系１．１ 自由基光固化体系自由基光固化体系是较为成熟的UV 固化涂料体系，其显著特点是在固化树脂和活性稀释剂中加入单分子光解引发剂或双分子反应光引发剂，在紫外光照射下，烯烃类单体共聚成为长链聚合物。

近年来，高分子引发剂和水溶性光敏引发剂作为新兴的具有广泛开发应用前景的引发剂品种引起国内外学者的浓厚兴趣。

紫外光固化油墨的应用现状和发展（一）（时间:2006-11-6 共有986 人次浏览）[信息来源0 前言紫外光固化( 固化) ,是指在紫外光作用下,体系中的光敏物质发生化学反应产生活性碎片,引发体系中活性单体或齐聚物的聚合、交联,从而使体系由液态涂层瞬间变成固态涂层。

自1967 年德国拜尔公司研制出第一代固化涂料以来, 固化技术在世界范围内得到飞速发展,并迅速在电子、印刷、建筑、装饰、医药、机械、化工及汽车等行业推广应用。

紫外光固化材料自70 年代在国外商品化以来,一直保持8 %～10 %的高速增长,主要在于:它固化快,迎合现代生产的需要;无污染,顺应了现代涂料、的发展方向;涂膜质量高、硬度高、耐划伤、耐腐蚀等优点而倍受人们关注[1 ] 。

但随着社会的进步,人类生活水平的提高,人们越来越重视效率和环保问题,印刷有两种发展趋势:使用环保型无公害的溶剂型;使用紫外光固化型。

预测2005 年世界市场将由2001 年的11 亿美元增长至15 亿美元,年上涨幅度为6 %～8 %。

目前,紫外光固化印刷作为固化材料的一大类,在包装印刷行业和印刷电路行业中得到迅速发展和广泛应用,已遍及胶印、凸印(包括柔性版印刷) 、凹印、网印及喷墨印刷等印刷领域。

1 紫外光固化的光理和组成1. 1 紫外光固化的理紫外光固化材料的光理大致可分为:自由基聚合型、自由基加成型、阳离子聚合型和酸固化型4种。

其中以自由基聚合方式进行的光固化反应,其研究工作较其它类型成熟,也是目前应用最广泛的一类。

在紫外光照射下, 中的光聚合引发剂吸收一定波长的光子后转为游离态分子,成为自由基,然后通过分子间能量的传递,使聚合性预聚物和感光性单体变为激发态,产生电荷转移络合体,络合体间不断交联聚合,固化成膜。

的固化过程是一个光化学反应过程,即在紫外光能量的作用下,预聚物在极短的时间内固化成膜;紫外光除了造成的表面固化外,更能渗透深入液状的紫外线固化中,并刺激深层墨膜的进一步固化。

水性UV涂料一、水性UV涂料的概述中文全称：水性聚氨酯紫外光固化涂料。

UV就是紫外线(Ultra-Violet Ray)的英文简称. 工业用的UV 波长以200nm 到450 nm为其应用范围。

用UV 来照射"UV 照射可硬化的材料" 而使它硬化的制程, 我们称之为"UV Curing Process" .UV涂料可通过浸涂、淋涂、漆涂、旋涂，甚至真空涂等方法涂布后，再经紫外线光子照射而固化成膜。

顾名思义，UV 涂料的固化是和UV光的照射分不开的。

这种技术起源于70年代的国际涂料市场，是一种全新的绿色技术。

利用该技术生产的紫外光固化涂料，简称UV涂料。

20世纪末，UV固化涂料开始流行于西方、日本等地，是一种代表时尚的涂料品种。

最早应用于手机、DVD、随身听外壳的表面涂装处理，后来其应用领域现进一步扩展到化妆品、电视机及电脑等家用电器领域。

水性UV光固化涂料具有不含挥发性有机化合物（VOC），对环境污染小，固化速度快，节省能源、固化产物性能好、适合于高速自动化生产等优点。

而传统涂料易挥发、固化速度慢，不利于环境保护。

因此，水性UV涂料是传统涂料的主要替代品。

二、水性UV涂料的组成水性紫外光(UV) 涂料一般由齐聚物、光引发剂、稀释剂(水)和其他助剂组成。

水性UV固化涂料不含单体，仅以水作稀释剂，因此基体树脂的结构决定光固化膜的基本性能。

光引发剂对光固化过程起着重要作用，也影响着固化膜的最终性能。

三、水性UV涂料的制备以５５％～６５％的丙烯酸酯乳液，１.０％～１.５％的光引发剂，１０％～１５％的填料，２.０％～３.０％的增稠剂，２％～５％的助剂用量，８％～１０％的异丙醇，１０～１５％的去离子水。

制备时：先将水、异丙醇、１／３的丙烯酸酯乳液加到搅拌釜中，然后加消泡剂、润湿剂、流平剂、分散剂及用水稀释的增稠剂，调至适当黏度时，在高速搅拌下缓慢加粉料和滴加光引发剂，在１０００ｒ／ｍｉｎ下高速分散３０分钟以上，然后在６００ｒ／ｍｉｎ下将剩余的乳液加入到釜中，加入剩余的增稠剂调节体系黏度。

水性光固化涂料的研究和应用水性光固化涂料是一种新型绿色涂料，由于其良好的环保性、无毒无味、高效节能、色泽鲜艳等优点，在现代工业生产、建筑装修、家具制造等领域得到了广泛应用。

一、研究现状随着环保意识的高涨和国家对环境保护的要求不断提升，水性光固化涂料的研究发展越来越深入。

当前，水性光固化涂料研究主要集中在以下几个方面：1. 材料开发。

水性光固化涂料的耐候性、耐刮擦性、抗磨损性等性能需要不断提高，因此材料的开发和改进是研究的重点。

2. 光固化技术。

光固化技术是水性光固化涂料的核心技术，现在主要采用紫外线和LED光固化技术。

3. 涂装工艺。

水性光固化涂料的涂装工艺涉及到喷涂、滚涂、刷涂等多种技术，如何在不同材料上实现最佳涂装效果是研究的难点之一。

二、应用前景1. 工业生产。

水性光固化涂料以其高效节能、无毒无味等优点成为工业生产中替代溶剂型涂料的首选。

2. 建筑装饰。

水性光固化涂料能在墙面、地面等不同材质上实现平滑、美观的效果，适合多种建筑内外墙装修。

3. 家具制造。

水性光固化涂料的环保性能满足了现代家居环保素质的要求，而且造型更灵活、颜色更鲜艳，广泛应用于家具制造业中。

三、现实难点1. 技术瓶颈。

目前紫外线和LED光固化技术还没有实现充分发展，需要不断提高技术性能和稳定性。

2. 配套设备不足。

相比于传统溶剂型涂料，水性光固化涂料需要新型设备的支撑和配套，但大部分厂家的设备还没有跟上。

3. 价格更高。

相较传统涂料，水性光固化涂料价格更高，目前还不利于大规模推广应用。

四、未来展望1. 离线涂装技术。

离线涂装技术能够解决水性光固化涂料涂装后需要等干燥的时间问题，可实现即涂即用。

2. 涂装后处理技术。

涂装后处理技术可以使水性光固化涂料的硬度、高光度和柔韧度等性能得到进一步提升。

3. 价格下降。

随着技术的不断提高，生产成本的降低会使水性光固化涂料价格更加亲民化，从而推动其市场地位的提升。

总之，随着社会对绿色环保的关注度不断提高，水性光固化涂料作为一种新型绿色涂料，在未来的研究和应用中，将会有越来越重要的地位。

紫外光固化材料的技术和市场趋势综述了紫外光固化材料在国内外市场的最新发展与应用，讨论了紫外光固化技术的几种新趋势。

关键词：紫外光固化；涂料；光引发剂；述评；发展趋势 O 前言新一代环境友好产品——紫外光固化材料自70年代在国外商品化以来，一直保持8％～10％的高速增长。

它的优势在于：（1）固化快，迎合了现代自动化生产的需要。

目前，其生产线速度最快可达200 m／min；（2）无污染，适应了现代涂料的发展方向。

除喷涂产品含少量挥发性溶剂外，淋涂、辊涂、甩涂等涂装方式的产品固含量均达到100％；（3）涂膜质量高、硬度高、耐划伤、耐腐蚀等，新一代紫外光固化材料正逐步克服由于涂膜交联密度高而产生的脆性大等负面影响，如柔韧性好，在-20℃低温下，耐曲折30000次的紫外光固化材料已问市。

紫外光固化体系通常包含光引发剂、官能化低聚物、单官能度或多官能度单体。

(1) 光引发剂通过光解作用产生活性基团如自由基或阳离子，直接影响聚合速率。

(2) 官能化低聚体构成体型化合物的网状结构骨架，决定UV固化材料的物理、化学性质。

(3) 单官能度或多官能度单体作为活性稀释剂，不仅影响最终材料的物理、化学性能，而且还影响聚合速率及固化程度。

近10年来，紫外光固化体系在原料上的快速发展为技术和市场的拓展提供了必要的保证，例如，不同光引发剂品种的开发及性能提升，使紫外光固化涂料不再局限于传统的清漆。

通过光引发剂复配，使之对含钛白粉等颜料的UV 体系完全深度固化成为可能。

随着高耐候性的低聚体的出现，已证实了某些体系的耐候性并不差于现代汽车涂料，毫无疑问，将来UV固化材料在任何领域的拓展和应用都不会使我们感到惊讶。

1 UV固化体系的市场状况1． 1 国外市场情况北美市场，其总容量从1995年的45000t 增长到2000年的80000t，年均增长约10％，美国占市场的90％，加拿大占7％，墨西哥占3％。

主要应用领域见表1。

表1 2000年北美UV固化材料市场分布及容量市场分布 2000年市场容量/t 涂料（木器、塑料、金属等） 47000 油墨（胶印、丝印、柔印、凸印等） 16000 电子和感光性高分子 15000 胶粘剂 2000 表2为涂料应用领域的进一步细分，我们看到，虽然在传统领域的应用仍占较大比重，但其正向新的领域渗透却是一个不争的事实。

水性光固化涂料研究进展姚永平;崔艳艳;董智贤;刘晓暄【摘要】Waterbome UV - curable coatings is a novel type of environmental friendly coatings. It combines many advantages of the traditional UV - curable technology and the waterborne coatings technology, which has become an active research focus. This paper reviewed the characteristics, composition, functions and basic performances of waterborne UV - curable coatings. Compared to the traditional oil - based UV -curable coatings, the waterbome UV - curable coatings showed the most prominent advantage which gave a fundamental solution to the contradiction between hardness and flexibility of the traditional UV - cured coatings. The paper focused on the classification, the development and research progress of waterbome UV -curable resin and photoinitiator. In addition, the application and development trend of waterbome UV - curable coatings were discussed. The existing problems of waterbome UV - curable coatings and improvement were also pointed out.%光固化水性涂料是一种新型环保涂料,它综合了传统UV固化技术和水性涂料技术的许多优点,近年来已成为非常活跃的研发领域.本文综述了水性光固化涂料的特点、组成、作用、基本性能,与传统油性光固化涂料相比,最突出的优点就是从根本上解决了传统光固化涂料硬度和柔韧性之间的矛盾.本文重点讨论了水性UV树脂、水性光引发剂的分类以及发展状况和研究进展,并介绍了水性光固化涂料的应用现状与发展趋势,同时指出了该技术存在的主要问题和改进方向.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2011(041)008【总页数】6页(P74-79)【关键词】UV固化涂料;水性树脂;水性光引发剂;柔韧性;硬度【作者】姚永平;崔艳艳;董智贤;刘晓暄【作者单位】广东工业大学材料与能源学院高分子材料与工程系,广州510006;广东工业大学材料与能源学院高分子材料与工程系,广州510006;广东工业大学材料与能源学院高分子材料与工程系,广州510006;广东工业大学材料与能源学院高分子材料与工程系,广州510006【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4紫外光固化技术是20世纪60年代开发的涂料涂装新技术，具有快速固化、节能省时、低溶剂释放、固化温度低、设备体积小、投资低等优点［1－3］。