第四章　水性光固化涂料

紫外光固化（UV-curing）技術是20世紀60年代以來開發(fā)的一項新的綠色技術，自實現商品化以來發(fā)展迅速，并保持12%～15%的年增長速度。但是，由于它所用的主要成分即預聚體（prepolymer）或稱低聚物（oligomer）一般具有較高的黏度，涂裝時，特別是噴涂時，必須加入活性稀釋劑（reactive diluent）單體以調節(jié)其黏度，有時甚至需要加入有機溶劑，以改善其加工流變性。這些活性稀釋劑單體大部分具有較強的刺激性，其中某些單體對環(huán)境和人體健康有害；許多活性單體在紫外光固化過程中難以反應完全，其殘留物的滲透可能會影響固化產品的衛(wèi)生安全性和使用耐久性。目前，還沒有一種光固化產品得到美國食品藥品管理局（FDA）的認證。光固化涂料的發(fā)展趨勢之一是以水代替活性稀釋劑的水性化技術。

水性光固化涂料由于其環(huán)境友好、安全的特點，得到了國內外學術界和工業(yè)界的廣泛關注。水性光固化涂料結合了水性涂料和傳統(tǒng)光固化涂料兩者的優(yōu)點，由親水性光敏樹脂配制成水分散體，再加入低揮發(fā)性無毒無味的引發(fā)劑和水性助劑組成涂料配方，杜絕了丙烯酸酯類等有毒單體的存在。由于用水作載體，涂料的黏度較低，可不使用稀釋劑即能滿足噴涂、浸涂等施工要求。而且，水性光固化涂料有一個突出的優(yōu)點：由于體系的黏度與預聚物的分子量無關（只與固含量有關），因此不必加入小分子的活性稀釋劑，從而解決了傳統(tǒng)光固化涂料不能兼顧硬度和柔韌性的問題。這種涂料由高聚物制成，固化后體積收縮小，涂膜與基材的附著力強。雖然水性光固化涂料在干燥時必須分兩步：先將水分蒸發(fā)，再進行紫外光固化，使得其能耗要比溶劑型光固化涂料高，但是其涂膜的機械強度、耐化學性、耐腐蝕性都要比傳統(tǒng)水性涂料好。BAYER、BASF和CYTEC公司均有相關產品問世。