水性紫外光固化涂料的研究进展

? 847 ?【综述】 DOI: 10.19289/j.1004-227x.2018.18.008

水性紫外光固化涂料的研究进展

岳梦恩，谭晓欣，韦星船*，黄浩然，赵丽建，邓翯儿

（广州大学化学化工学院，广东 广州 510006）

摘要：综述了水性光固化涂料的优缺点及其固化和水性化机制，阐述了其主要成分(包括低聚物、光引发剂和颜料)的研究进展、

目前存在的问题和以后的发展方向。

关键词：水性紫外光固化涂料；低聚物；光引发剂；颜料；综述

中图分类号：TQ630.4 文献标志码：A 文章编号：1004 – 227X (2018) 18 – 0847 – 09

Research progress of waterborne ultraviolet-curable paints // YUE Meng-en, TAN Xiao-xin, WEI Xing-chuan*,

HUANG Hao-ran, ZHAO Li-jian, DENG He-er

Abstract: The advantages and disadvantages of waterborne ultraviolet (UV)-curable paints, as well as the mechanisms of

their preparation and curing were summarized. The research progress, current problems, and future development of the

main components of waterborne UV-curable paints including oligomers, photoinitiators, and pigments were described.

Keywords: waterborne ultraviolet-curable paint; oligomer; photoinitiator; pigment; review

First-author’s address: School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangzhou University, Guangzhou 510006,

China

传统涂料为满足人们生活需求和推动社会发展作出了重要贡献，但是它以有机溶剂做稀释剂，在制

造和施工过程中会产生大量对人体有害的有机挥发物(VOC )，污染环境。从20世纪60年代开始，全球

环保意识增强，严格限制了有机挥发物的排放量，并且由于有机溶剂价格上涨，低耗、高效的紫外光(UV )

固化涂料以及含量较低甚至不含有机溶剂的水性涂料问世。欧美等国的水性涂料起步比我国早且普及率

很高[1]，德国的水性涂料普及率甚至达到了93%。我国水性涂料在近5年时间里得到了不错的发展，工

业和民用建筑涂料已基本实现水性化，在木器、汽车涂装、皮革等领域也有很广泛的应用。目前，涂料

的研发倾向于低耗、绿色、高人机适应性，兼顾了水性和紫外光固化两种涂料优点的水性UV 固化涂料

以其优异的施工可操作性和环保性能[2]，迅速成为了研究者们关注的热点。

1 水性UV 涂料的特点

水性UV 涂料是研究较多的一类新型绿色材料，其特点主要有以下2点。

1. 1 材料本身

水性UV 涂料以廉价、无毒的水作为稀释剂来调节黏度，一方面可以实现薄层涂布，另一方面使无

活性稀释剂、零VOC 排放、零刺激性等涂料配方变成可能，降低了成本，保护了环境[3]。活性稀释剂会

引起固化收缩，用其制备的涂料尤其不适合涂覆在塑料等非吸收性表面，以水做稀释剂不但解决了这一

问题，而且可以增强对基材或底漆的黏附力。一般认为相对分子质量与漆膜的韧性和硬度成正比。油性

光固化涂料中主要成膜低聚物的相对分子质量较低，而参与成膜且调节黏度的活性稀释剂的相对分子质

量也不高，因此很难兼顾高硬度和高韧性，而水性UV 涂料可以使用相对分子质量大的低聚物，克服了

这一缺点。

1. 2 施工过程中的人机适用性

传统的溶剂型涂料需要烘烤或者加热数小时甚至数十小时才能干透，而光固化涂料不仅不用烘烤，

节约了能源，而且固化速率非常快，最快的甚至只需0.05 ~ 1.00 s ，这就给连续快速施工带来了便利。

收稿日期：2018–04–12 修回日期：2018–08–20

基金项目：广州市科技计划项目（201607010237）。

作者简介：岳梦恩（1991–），男，山西平定人，在读硕士研究生，主要研究方向为高分子材料与化学。

通信作者：韦星船，博士，教授。

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