光固化涂料
2024年光固化涂料市场发展现状
光固化涂料市场发展现状简介光固化涂料是一种在光照下能够迅速固化成膜的涂料，广泛应用于各个领域。
光固化涂料市场在过去几年里取得了持续的发展，符合环保要求、提高工作效率的特点使其受到越来越多行业的青睐。
本文将探讨光固化涂料市场的发展现状，并分析市场的前景。
发展趋势绿色环保化在全球环境意识不断增强的背景下，绿色环保化是光固化涂料市场的重要发展趋势之一。
光固化涂料具有无溶剂、无挥发性有机化合物（VOC）排放的特点，与传统涂料相比，对环境的污染更小。
政府对于环保要求的提高和相关法规的出台，将进一步推动光固化涂料市场的发展。
应用领域扩展光固化涂料在各个行业的广泛应用也是市场发展的重要趋势之一。
目前，光固化涂料已经应用于汽车制造、电子产品、家具、建筑等领域。
随着技术的不断创新，光固化涂料的应用领域将继续扩大，进一步满足市场需求。
高效节能的特点光固化涂料具有高效节能的特点，这也是市场快速发展的动力之一。
光固化涂料能够迅速固化成膜，大大提高了生产效率。
此外，由于光固化过程中不需要高温烘干，能够节省能源消耗。
高效节能的特点使得光固化涂料市场在制造业等领域具有巨大的潜力。
市场占有率根据市场调研数据显示，光固化涂料市场在全球范围内具有较大的市场占有率。
目前，亚太地区是光固化涂料市场的主要消费地区，占据了全球市场份额的50%以上。
其次是欧洲和北美地区，在家具制造、汽车制造等领域的广泛应用推动了市场的发展。
市场前景随着全球制造业的发展和环保意识的提高，光固化涂料市场有着广阔的前景。
预计未来几年，光固化涂料市场将保持较高的增长率。
新技术的引入和应用领域的扩展将进一步推动市场的发展。
同时，政府对环保的要求以及相关法规的推动将为市场提供更多的机遇。
总结光固化涂料市场在绿色环保、应用领域扩展、高效节能等方面都取得了显著的发展。
随着全球制造业的发展和环保意识的提高，光固化涂料市场具有广阔的前景。
我们有理由相信，在技术革新的推动下，光固化涂料市场将迎来更加繁荣的发展。
光固化涂料性能评价
光固化涂料性能评价光固化涂料的品质可以从多个方面进行评价，包括固化前的液状性能、固化交联性能及固化后的各方面性能。
第一节固化前液状性能①表观光固化涂料外观一般为无色或微黄色透明粘液，大多有较强的丙烯酸酯气味，固化后该气味应基本消失。
涂料本体应均匀，不含未溶解完全的高粘度结块，这在光固化涂料的调配过程中比较重要，高粘度树脂或固体树脂应均匀溶解于稀释单体中。
因溶解不完全的团块也多半成透明状，肉眼不易发现，最好在涂料装罐前将其通过较细的纱网，虑掉非均匀团块，同时也可将可能的固体杂质除去。
涂料原材料中应不含灰尘等杂质，调配及施工现场注意防尘，特别是对涂层美观程度要求较高的场合，更需注意避免不溶性杂质的带入。
灰尘及不溶性颗粒不仅本身使固化涂层表面不均匀，还可能妨碍涂料对基材的润湿，诱发针孔、火山口等漆膜弊病。
涂料储存过程中如果黄度加深，说明原材料品质可能有问题，或组分搭配方面出问题，主要从这两方面查找原因。
储存环境是否恰当也应加以考虑。
②粘度及流变性光固化涂料根据使用场合和涂装工艺不同，粘度可以从数百至近万厘泊。
一般而言，低粘度涂料有利于涂装流平，但也容易出现流挂等弊病。
光固化涂料较低的粘度意味着使用过多量的活性稀释剂，活性稀释剂丙稀酸酯基团的含量相对较高，聚合收缩率往往高于主体树脂（低聚物），配方中大量单体的存在容易导致体系整体固化收缩率较高，不利于提高固化膜的附着力。
涂料过稀，刮涂或辊涂将获得较低的膜厚，而且在平整度不高的涂装表面容易出现涂层厚薄不均匀的现象，涂料流动太快，底材低洼部分膜层较厚，凸起部分膜层较薄。
粘度较高时不利于涂展，膜层流平所需时间较长，不符合光固化涂料高效快捷的施工特点，添加流平助剂可作适当改善。
大多数光固化涂料表现为牛顿流体，不具有触变性，在添加有诸如气相二氧化硅等触变剂的体系中，静态粘度可以很高，甚至成糊状。
但随剪切时间延长和剪切速率增加，粘度有所降低。
适当的触变性可以很好的平衡流挂与流平的矛盾。
光固化涂料的应用
光固化涂料的应用随着科技的发展，涂料的种类也在日益增多。
其中，光固化涂料正受到越来越多企业和消费者的青睐。
这种涂料不仅可以提高涂料的品质和维护时间，还可以降低涂料的污染物排放量和生产成本。
在本文中，我们将讨论光固化涂料的应用和未来发展趋势。
一、光固化涂料的基本原理光固化涂料是一种使用紫外线或电子束等光源进行非热固化的涂料。
该涂料在涂布后会立即在紫外光或电子束作用下发生聚合反应，从而形成固体涂膜。
由于光固化涂料不采用传统热固化涂料需要的溶剂，因此可大大降低涂料的VOC排放。
二、光固化涂料的应用光固化涂料可广泛应用于木制品、金属制品、塑料制品、纸张印刷、汽车和建筑成品等领域。
下面我们来具体介绍几个光固化涂料的应用场景：木制品喷漆：在木质家具制造、建筑装修、音响、建筑模型等领域，光固化涂料已经得到了广泛应用。
传统的木质喷漆往往会排放有害的挥发物，而光固化涂料通过光化学反应快速固化并形成一个坚硬的表面，可大大降低VOC排放量。
3D打印：光固化涂料的高效反应速度使其成为3D打印的有力选择。
相比传统的加热熔融方法，光固化技术不会改变材料的性质和工艺流程，同时兼顾速度和制造精度。
目前，光固化3D打印已被广泛应用于医学、人工智能、汽车等领域。
UV滚涂连续生产线：传统印刷是将油墨喷在印刷介质上，但喷在印刷介质上的油墨会带来有害气体的挥发。
光固化涂料不仅可以降低VOC排放量，同时加速了印刷流程。
通过UV滚涂连续生产线，涂料可以通过载带快速的干燥、固化，大大提高印刷效率。
三、光固化涂料的未来发展趋势随着全球环保意识的增强，光固化涂料将会在未来长期得到发展。
以下为部分趋势：1. 提高LED紫外线光源的性能目前，根据检测，在市场上销售的LED紫外线光源并无标准规格，产品性能存在差异。
根据人们的需求提供更高效、更可靠的LED紫外线光源将是未来的发展方向。
2. 扩大应用范围在汽车、涂装、固化剂和印刷等领域，光固化涂料已经得到了广泛应用，但仍有许多领域未被开发。
光固化涂料
光固化涂料祁玲玉材料学院高分子091 09402103摘要：光固化涂料主要指在紫外光照射下迅速交联固化成膜的一类新型涂料，因其高效涂装固化和环境友好特征，已为世界涂料行业认可，近年来发展很快。
目前，光固化涂料已由当初仅适用于木器涂装，拓展到现在大量应用于纸张、塑料、金属、玻璃、陶瓷等多种基材，而且正朝着功能化方向发展。
本文从介绍光固化涂料原料以及所用设备开始，着重介绍了光固化涂料的组成，应用，特点性能以及发展前景等。
本文适用于从事涂料行业以及高分子辐射化学与辐射加工的工程技术人员阅读，参考。
关键字：组成，应用，特点，性能，面临挑战。
一、光固化涂料的组成（1）光引发剂自由基光引发剂有分裂型和提氢型两类，分裂型自由基光引发剂受光激发后，分子内分解自由基，是单分子光引发剂，例如安息香醚类；提氢型需要与一种含活泼氢的化合物配合，耐高温漆通过夺氢反应形成自由基，是双分子光引发剂，例如二苯甲酮类。
安息香双甲醚与许多单体或预聚物有良好的混溶性，并且没有活泼的氢原子，具有优异的贮存稳定性和热稳定性。
光解生成的二甲氧基苯甲可进一步分解成活泼的甲基自由基，从而有效地引发聚合。
二苯甲酮以叔胺（如三乙醇胺）作为活性供氢体，具有很高的固化速度。
米蚩酮与二苯甲酮组合，可得到一种非常便宜而高效的引发体系。
但米蚩酮自身具有颜色和毒性的缺点，可采用N，N-二甲乙氨基二苯甲酮作为代替。
阳离子光引发剂都是鎓盐，这是一种高效、稳定、非吸水性的光引发剂，在光照下分解成粒子基和自由基，可同时引发阳离子聚合和自由基聚合。
例如二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐和二茂铁盐在紫外光固化中都已有应用，但实际使用常采取复合光引发剂来扩展吸收峰范围，提高光固化效率。
（2）光固化树脂自由基固化树脂是含不饱和官能团的预聚物。
例如环氧丙烯酸酯、丙烯酸氨基甲酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯预聚物。
双酚A型环氧丙烯酸酯预聚物分子结构中含有苯环，赋予漆膜高硬度、高光泽、优异力学性能和耐化学品性能，但耐候性差，脆性大；丙烯酸聚氨酯预聚物分子中的氨酯键使得高聚物分子链间能形成氨键，涂膜具有优异的柔韧性、耐磨性、耐化学品性和耐高、低温性能，两种预聚物若配合使用，可得到性能互补的光固化涂料。
光固化涂料
光固化涂料产品简介：光固化涂料（UVCC）又称紫外光（UV）固化涂料，是辐射固化涂料的一种，主要指在光照射下可以迅速交联固化成膜的一类新型涂料，因其高效涂装和环境友好等特征，已在涂料行业得到广泛应用。
与溶剂型涂料相比，光固化涂料具有固化速度快、物挥发性溶剂、节约能源、费用低、可自动化生产等特点。
自从20世纪60年代德国Bayer公司开发了第一代紫外光固化涂料以来，光固化涂料技术上不断成熟，原材料、品种、性能不断发展。
早期的光固化涂料主要应用于木器涂装，而现在所适用的基材已扩展至纸张、塑料、金属、石材、水泥、织物、皮革等；涂料的外观也由最初的高光型，发展出亚光型、磨砂型、金属闪光型、珠光型、烫金型、纹理型等；适宜涂装方式包括淋涂、辊涂、喷涂、浸涂、丝印、胶印、柔印、凹印等。
原理：UV涂料即紫外光固化涂料，紫外光固化涂料经紫外光照射后,首先光引发剂吸收紫外光辐射能量而被激活,其分子外层电子发生跳跃,在极短的时间内生成活性中心,然后活性中心与树脂中的不饱和基团作用,引发光固化树脂和活性稀释剂分子中的双键断开,发生连续聚合反应,从而相互交联成膜。
化学动力学研究表明,紫外光促使UV涂料固化的机理属于自由基连锁聚合。
首先是光引发阶段;其次是链增长反应阶段,这一阶段随着链增长的进行,体系会出现交联,固化成膜;最后链自由基会通过偶合或歧化而完成链终止。
特性：(一) 光固化涂料的优点1) 节约能源，不需要烘烤，固化成膜所消耗的紫外光或电子束仅在瞬间，所以生产过程中只消耗极少的电力。
2) 无溶剂或溶剂用量很低。
3) 固化速率快，一般是零点几秒到十秒，大大缩短操作工时；适于高速生产线，生产速率快。
4) 漆膜性能好，丰满度及光泽尤其突出，具有良好的抗摩擦、抗溶剂、抗污染性能。
5) 对热敏感的材料具有较好的施工性能。
(二) 光固化涂料的缺点1) 电子束固化设备投资大。
2) 对几何形状复杂的构件固化困难。
3) 加油颜料的色漆应用紫外光固化工艺尚有一定的困难。
简介紫外光固化木器涂料
简介紫外光固化木器涂料一、光固化涂料的组成目前尽管光固化涂料品种繁多，性能各异，但其主要成份一般包括光引发剂，活性稀释剂，反应性低聚物，各种颜、填料以及能改善漆膜性能的辅助添加剂等。
1、光引发剂光引发剂因产生的活性中间体不同，可分为自由基型光引发剂和阳离子型光引发剂两类。
自由基型光引发剂因产生自由基的作用基理不同，又可分为裂解型光引发剂和夺氢型光引发剂两类，如我们常用的1173等就属于裂解型，夺氢型光引发剂包括二苯甲酮或杂环芳酮类化合物，与夺氢型光引发剂配合的助引发剂为叔胺基化合物，如我们常用的活性胺等。
光引发剂在涂料配方中所占比例量小（通常为3%~10%左右），但所起作用非常关键，光固化涂料配方中，如果缺少它，光固化反应将无法进行。
2、活性稀释剂活性稀释剂在光固化涂料中除了具有稀释作用，调节体系粘度外，还要参与光固化反应，影响涂料的光固化速度和漆膜的力学性能，在结构上它是具有光固化基因的有机化合物，根据其官能团的多少，将活性稀释剂分为单官能度单体如甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异辛酯，双官能度单体如TPGDA、DPGDA、NPGDA、HDDA等，三官能度单体如TMPTA、GPTA，和多官能度单体如DPHA等。
在光固化涂料木器漆中，选择活性稀释剂应综合考虑以下因素：如粘度、毒性、刺激性、挥发性、体积收缩性、反应性、与树脂和光引发剂的互溶性，热稳定性以及固化产物玻璃化温度等。
3、反应性低聚物反应性低聚物属于感光性树脂，是光固化涂料的主体部分，它的作用基本上决定了固化后漆膜的主要性能，因此，反应性低聚物是光固化涂料配方设计当中的一个重要环节。
反应性低聚物主要包括多类丙烯酸树脂，如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯和丙烯酸树脂等，但实际应用最多的还是环氧丙烯酸酯，其次是聚氨酯丙烯酸酯。
不饱和聚酯也可用于光固化木器涂料，但由于它在配方应用当中缺乏灵活性，且存在不少弊端，故在现代光固化涂料中基本被淘汰。
光固化涂料生产工艺
光固化涂料生产工艺
光固化涂料是一种环保型涂料，通过在涂布或喷涂物表面涂布一层含有光引发剂的涂层后，经过紫外线照射或电子束照射，涂层中的光引发剂被激发，产生自由基，引发聚合反应，从而完成涂层的固化。
光固化涂料的生产工艺主要包括原料准备、涂料配方、涂料制备、涂料检验和质量控制等环节。
首先是原料准备。
光固化涂料的主要原料包括树脂、溶剂、助剂、固化剂等。
树脂是涂料的主要成分，通常采用丙烯酸树脂或紫外线固化树脂，溶剂用来稀释树脂，助剂主要用于调节涂料的性能，固化剂用于引发聚合反应。
其次是涂料配方。
根据对涂料性能的要求，将各种原料按照一定比例进行配方和混合，使得涂料具有所需的特性。
配方的关键是保证涂料的稳定性和固化性能。
然后是涂料制备。
将准备好的原料按照一定的工艺参数进行混合、研磨和调色，使得涂料达到均匀、光滑、稳定的状态。
涂料制备的关键是保证涂料的粒径分布、粘度和溶剂含量等。
接下来是涂料检验。
对制备好的涂料进行检验，主要包括粘度、固含量、干燥时间、拉伸强度、耐热性、耐候性等性能的测试，确保涂料符合生产标准和客户需求。
最后是质量控制。
在整个生产过程中，要进行涂料的质量监控
和控制，包括原料的采购和储存、生产过程中的温度、湿度和时间控制等，确保涂料的质量稳定和一致性。
通过上述工艺步骤，光固化涂料可以达到一定的质量和性能要求，适用于不同的涂装领域，如家居装饰、汽车涂装、电子产品等。
光固化涂料具有固化速度快、无溶剂挥发、环保无毒等优点，符合现代社会对绿色环保的要求，越来越受到广大消费者和应用领域的认可和青睐。
光固化涂料的物理和化学性质
光固化涂料的物理和化学性质光固化涂料是一种新型的涂料，它可以在紫外线或可见光的照射下进行快速固化。
光固化涂料在减轻环境污染、提高生产效率、保证施工质量等方面都有着重要的应用价值。
本文将从物理和化学两个方面分析光固化涂料的性质。
一、物理性质1.光学特性光固化涂料的光学特性比传统涂料更为特殊。
它可以通过紫外线或可见光照射下引起光聚合反应，然后在短时间内完成固化。
同时，由于光固化涂料具有可逆性，可以通过紫外线或可见光的照射将其变为液态，从而向表面上渗透的涂料也变得松弛，并被移除。
2.流变学特性流变学是一种研究物质形变和流动规律的学科，在涂料行业中也是一个重要的分支。
光固化涂料在流变学方面的特性可以影响它的施工性能和持续时间。
它的物理性质具有可控性，在不同的加工条件下可以控制其明黏性、热力学、介电性等特性。
3.耐磨性和耐腐蚀性光固化涂料的耐磨性和耐腐蚀性是其物理性质的两个主要方面。
在工业领域中，光固化涂料可以替代传统的加工、烤漆等方式，用于保护金属、木材等工业维护项目的表面。
光固化涂料的耐磨性和耐腐蚀性都是通过其电化学特性以及诸如表面张力低，化学键合强等物理特性来实现的。
二、化学性质1.光聚合反应光固化涂料可以通过紫外线或可见光照射下引起光聚合反应的特性，是其化学性质的最显著的特征之一。
它的化学反应过程是通过光子和被吸收的光子能量来释放电子对，促成化学物质间的相互作用，并生成新的分子。
在涂料工业中，这种化学反应用于涂料的固化过程。
2.低挥发性光固化涂料的低挥发性是一种重要的化学特性，它使得光固化涂料能够成为一种更加环保的选择。
相比于溶剂型涂料，光固化涂料可以更加容易地在施工时进行管理和控制。
3.分子筛效应光固化涂料可通过其分子筛效应对防护措施达到持久的效果。
这种效应是通过给涂膜上颗粒物和气体孔隙设置慢离子通道，使分子进入其内部，而防止分子从其中逃逸。
从而实现了对涂膜的持久保护。
总体来看，光固化涂料的物理和化学性质的特殊性质和优越性质已经被充分的证明。
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光固化涂料田科基（北京化工大学材料学院2011012035）摘要：光固化涂料是1种新型的绿色环保节能型涂料．近几年发展很快。
本文介绍了光固化涂料的基础理论、各个组成部分、国内外的近期发展、研究现状及其应用。
关键词：光固化涂料；UV；光引发剂The Photo Curing CoatingTian keji（BUCT College of materials 2011012035）The photocuring coating is a kind of functional curing coating which is called as an environmental-friendly green product . It is developing fast in current years. The basic theory , compositions of the photocuring coating , its application and the latest development were reported.Keywords : photocuring coating ; UV ;photoinitiator引言光固化涂料是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[1]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[2]…，由于电子束固化设备较为复杂且成本高，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[3]。
自从20世纪60年代德闰Bayer公司开发了第一代紫外光同化涂料以来，光固化涂料技术上不断成熟，原材料、品种、性能不断发展。
早期的光固化涂料主要应用于木器涂装，而现在所适用的基材已扩展至纸张、塑料、金属、石材、水泥、织物、皮革等；涂料的外外观也由最初的高光型，发展出亚光型、磨砂型、金属闪光犁、珠光型、烫金型、纹理型等；适宜涂装方式包括淋涂、辊涂、喷涂、浸涂、丝印、胶印、柔印、凹印等。
1、光固化涂料的固化原理[4]光固化涂料的固化过程为聚合交联过程,光固化光源照射光固化涂料后,将激发、分解涂料体系中的光引发剂而生成游离基(其中含有活性自由基和活性阳离子)：AB―AB*(光引发剂吸收光能最后成为激发态)AB*―A▪+B(形成游离基)活性游离基撞击光固化涂料中的双键并与之反应形成增长链：这一反应继续延伸,使活性稀释剂和齐聚物中的双键段裂开,相互交联成膜。
除了上述的正反应外,游离基的碰撞,也同时由激发态恢复到基态,反应的最终结果即固化成膜。
2、光固化涂料的组成[4,16]光固化涂料通常由齐聚物、活性稀释剂、光引发剂和助剂4部分组成,其各组分的比例大致如下:齐聚物30%～50%活性稀释剂40%～60%光引发剂1%～5%助剂0.2%～1%2.1齐聚物(光敏树脂)齐聚物又称光敏树脂,是成膜物质,在整个体系中占有相当大的比例,对涂膜的性能起决定性的影响。
从齐聚物分子结构来看,它们都为含有C=C不饱和双键的低分子量树脂,主要有以下几种:(1)不饱和聚酯;(2)环氧丙烯酸酯;(3)聚氨酯丙烯酸酯;(4)聚酯丙烯酸酯;(5)多烯硫醇体系;(6)聚醚丙烯酸酯;(7)水性丙烯酸酯;(8)阳离子树脂。
目前,应用最广泛的是前4种,第1种属于第1代U V固化涂料,后3种属第2代U V固化涂料,其中环氧丙烯酸酯齐聚物能赋予涂层优良的物理、机械和耐腐蚀性能,是应用最广泛的齐聚物,目前使用的主要有3种:(1)双酚A环氧丙烯酸酯,它对颜料润湿性与其它树脂混溶性都较好,光固化速度快、涂层硬度高、耐腐蚀性好、原料易得、价格便宜,广泛应用于各种辐射固化涂料;(2)酚醛环氧丙烯酸酯与双酚A环氧丙烯酸酯相比,相同分子量酚醛环氧丙烯酸酯含有更多的丙烯酰基,因此固化速度更快、耐热性更好,其它性能相似,但粘度大,价格昂贵,适用于制作印刷线路板等电子器件的涂料;(3)环氧化油丙烯酸酯粘度小、价格低、对颜料润湿性好、附着力强,对皮肤刺激性小,但分子中含有丙烯酰基少、光固化速度慢、涂膜较软,所以很少单独使用,常与其它固化速度慢的齐聚物配合使用,用于底材不易附着或柔性基材。
然而,由于目前使用的齐聚物一般具有较高的粘度,在涂布时必须加入单体(活性稀释剂),以调节其粘度和流平性。
这些活性稀释剂仍然含有有机挥发份(VOC),而且还有不同程度的毒性和刺激性。
所以,水性涂料已成为涂料发展的主要方向之一。
其极易调节的低粘度和极低的VOC使之适合于喷漆(目前据统计约60%的涂料均采用喷涂方式)。
光固化水性涂料结合了两者的优点,在近10多年来得到较快的发展[4]。
我国清华大学、中山大学等单位已经在这方面做了许多研究工作。
其中,聚氨酯丙烯酸酯产品是目前研究得最多的体系,[4,13,14]与溶剂型聚氨酯丙烯酸酯的差别仅在于如何在分子中引入亲水性的基团。
如采用2,2,-二羟甲基丙酸(DM PA)作为二醇的组分之一与二异氰酸酯反应,产物再用丙烯酸酯化,用胺或氨水中和即可将树脂溶于水中。
例如H.Hstenson(Zeneca Resins)报道的Neo Rad-3709和Neo Rad-440的合成路线[4]：2.2活性稀释剂活性稀释剂是1种功能性单体,在光固化涂料中具有十分重要的作用,它不仅可调节涂料的粘度,改善施工性能,而且可参与涂料的固化反应,直接影响涂膜的性能。
活性稀释剂结构上也含有不饱和双键,如丙烯酰基、甲基丙烯酰基及乙烯基等,丙烯酰基光固化速度最快,目前使用的活性稀释剂多为丙烯酸酯单体。
近年来新型稀释剂得到了开发利用,乙氧基化或丙氧基化的丙烯酸酯类功能单体,不仅改善了某些单体对皮肤的刺激性,而且使其单体性能更加完善。
随着阳离子光固化体系的发展,多官能环氧化合物和乙烯基醚类单体也得到了广泛应用[4]。
2.3光引发剂(光敏剂)光引发剂是光固化涂料的重要组成部分,决定U V固化涂料固化程度和固化速度的主要因素光引发剂的引发反应机理大致可分为4类:裂解反应机理、氢消除反应机理、能量转移反应机理和离子反应机理[6]。
目前常用的光引发剂有:二苯甲酮、安息香双甲醚(Irgacure 651)、氯代硫杂蒽酮(2-CTX)、乙基硫杂蒽酮(2-ETX)、异丙基硫杂蒽酮(2-ITX)、2-羟基-2、2-甲基-1-苯基丙酮(Daroccure 1173)、1-羟基环己基苯甲酮(Irgacure 184)、2-苯基-2-N-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-丁酮(Irgacure 369)、铁盐(Irgacure 261)和酰基磷氧化物。
光引发剂的发展方向:2.3.1可见光引发剂氟化二苯基二茂铁(IR2G ACU R E 784汽巴公司)和双(无氟化苯基)二茂铁的吸收波长已延伸到520 nm,在可见光区内有较大的吸收,将其用于引发丙烯酸酯的可见光聚合反应非常有效。
另外,二茂钛类化合物在光的照射下产生光漂白效应,涂层黄变指数小,深度固化好,有利于厚膜彻底固化。
2.3.2水溶性光引发剂在普通引发剂的基础上,引入氨盐或磺酸盐官能团,使其与水相溶,二苯甲酮、硫杂蒽酮、苯偶酰类化合物都可通过引入水溶性氨盐、磺酸盐基团而研制成水溶性光引发剂[7],但光引发剂聚合反应效率不高,固化后涂膜耐水性不良,其应用受限、有待改进。
2.3.3高分子光引发剂将丙烯酸基、乙烯基、烯丙基等不饱和基团接在普通光引发剂分子上,或将普通光引发剂分子通过化学键接在高聚物主链上,是实现光引发剂高分子化的2条途径。
目前,已将二苯甲酮、硫杂蒽酮、酰基氧化膦等光引发剂引入高分子主链[8，11]。
光引发剂的高分子化,克服了光引发反应后过量的光引发剂的迁移,同时也解决了光引发剂与树脂体系不相容或相容性不好的弊病,减少了对人畜皮肤的渗透、刺激。
2.4助剂为保证U V固化涂料中各种组分的相对稳定性,在光敏树脂制造过程中,尚须加入相应的助剂,如流平剂(用于改善流动性)、抗氧剂(用于改善涂膜稳定性能)和热阻聚剂(为了延长光敏树脂的有效期)等。
在使用助剂时,应尽量选用能参加固化反应的活性助剂,如迪高公司的Red2100、Red2200、Red2500和Red2600,毕克公司的Byk -371等。
大部分普通助剂因不参与光固化反应而留在固化膜中将带来针孔,反粘等漆膜弊病。
3、光固化涂料发展过程1946 年美国Inmont 公司获得第一个紫外光固化油墨专利, 1968 年紫外光固化涂料首先由德国拜耳公司开发成功并推向市场, 很快在市场上普及, 并引起各国的高度重视。
但在我国的发展经历了曲折的过程, 早在20 世纪70 年代, 我国一些科研院所和大涂料厂根据有限的资料, 对紫外光固化涂料进行了研制。
80 年代初一些涂料厂适应板式家具的需要, 纷纷推出国产紫外光固化涂料和相应的紫外光固化设备。
进入9 0 年代以后, 随着人民生活水平提高,室内装饰业兴起, 寻求快速干燥地板油漆是急需解决的问题。
紫外光固化涂料在现代木器实用的涂料品种中是干速最快的漆种, 因此在地板上应用有广阔的市场。
90 年代初光固化涂料从国外引进, 当时价格为8 0 元/ k g。
但是随着发展, 国内光固化涂料所用的树脂、单体和光敏剂均已国产化, 成本大大下降。
紫外光固化设备也已国产化,价格降至几万元。
紫外光灯管的功率提高, 寿命延长至1 000 h , 缩短了光固化涂料的干燥时间( 一般几秒钟即达到实干)[17]。
4、光固化涂料的应用UV固化涂料因其无污染、效率高等优点而广泛使用于建筑材料、体育用品、电子通讯、包装材料和汽车部件、光盘磁盘等不同领域,随着环境保护的要求日益提高,U V固化涂料有望代替传统的固化涂料,人们还在不断开发新品种,今后光固化水性涂料及光固化粉末涂料将是其发展的2大趋势。
其次,是作为抗蚀剂使用,用于制造印刷电路板和不能烘烤的产品的涂装,还可制成U V 光固化油墨应用于信息记录介质、感光印刷工业。
U V油墨的组成和光固化涂料基本相似,只是根据油墨要求加入不同的颜料。
目前,还研究出一些特殊配方[16],可专门用于压凸、模切以及热成型,其在聚碳酸酯和其它一些承印材料上印刷不起皱折。
光敏油墨良好的可印刷性使它在三原色印刷中获得良好的效果。
据有关报道[18]:到2005年,U V光固化油墨的市场将由2001年的11亿美元上涨到15亿美元。
在美国,使用U V油墨和涂料的印刷工业产值每年大约有115～2亿美元,油墨和涂料的用量基本相当。
就目前而言[18],卷筒胶印占的市场份额最大,基本可以应用油墨到直邮、商务报表、折叠纸筒和信用卡的生产中。