第四節(jié)　水性光固化涂料的市場現(xiàn)狀與發(fā)展方向

隨著世界各國對環(huán)境保護的重視、環(huán)保立法日益完善、水性光固化涂料的開發(fā)和應用，水性光固化涂料的優(yōu)良性能引起了人們的關注。水性光固化涂料因其無污染、性能優(yōu)良等優(yōu)點在紙張上光油、木器清漆、絲印油墨、電沉積光致抗蝕劑等領域獲得應用。水性光固化技術是光固化的前沿技術，北美已產(chǎn)業(yè)化，我國水性光固化技術也逐漸得到應用。隨著國家環(huán)保政策對有污染的涂料油墨的限制，水性光固化技術發(fā)展空間較為廣闊。

水性光敏樹脂適用于染料、油墨、木器涂料、塑料清漆、罩印清漆、紙張高檔包裝材料、柔性印刷板、絲網(wǎng)印刷油墨、抗蝕劑、凹版和平版印刷油墨及皮革涂飾劑等領域，并且可以做到真正的環(huán)保無污染。同時，水性光敏樹脂也可以應用于真空鍍膜的水性光固化涂料，并已有真空鍍膜水性光固化專利技術實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應用。

油墨行業(yè)是水性光敏樹脂一個相對高端的應用領域，如高檔紙張包裝印刷油墨、柔性印刷油墨、絲網(wǎng)印刷油墨等。由于國家環(huán)保政策要求，印刷行業(yè)正由傳統(tǒng)油性印刷油墨向水性光固化油墨轉(zhuǎn)型。據(jù)油墨協(xié)會相關資料顯示，2018年我國油墨年產(chǎn)量76.8萬噸，而2018年全國UV油墨（包含水性/溶劑型UV油墨）年產(chǎn)量總計僅為5.45萬噸。由于環(huán)保政策的導向，至2023年，大約將有23%的油墨替換為水性及水性UV油墨，屆時水性及水性UV油墨產(chǎn)量將達到17萬噸左右。未來幾年水性及水性UV油墨具有較大市場，而水性光敏樹脂作為水性UV油墨的主要組分市場需求巨大。

近年由于傳統(tǒng)油溶性涂料的應用受到極大限制，大多數(shù)木器家具企業(yè)、塑料噴涂企業(yè)等都在進行“油轉(zhuǎn)水”，以滿足環(huán)保政策要求。2019年全國涂料銷售量為2416.1萬噸（2018年銷售量為1746.8萬噸），同比增長38.32%。

由于環(huán)保政策的導向，其中藝術涂料、粉末涂料、水性及光固化涂料增長較快。預計未來幾年，水性涂料及水性光敏樹脂也將有較大的市場需求。

英國市場調(diào)查公司Technavio的數(shù)據(jù)顯示，全球木器家具漆市場（含溶劑型、水性、紫外光固化、粉末涂料）從2019至2023年預計增長19.6億美元（CAGR：+6.17%）。據(jù)估計，全球木器家具漆市場將在2021年前增至44億美元。木器家具涂料市場的整體增長可歸因于全球人口的增長以及住房市場的回暖，這兩大因素增加了大眾對床、桌椅、木架等的需求。同時，家居、辦公室和酒店的室內(nèi)裝修理念也在不斷更新，進一步推動了行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新。在全球范圍內(nèi)，木器涂料增長最快的是亞太地區(qū)（包括印度、韓國和日本在內(nèi)），在未來四年內(nèi)，近60%的增長來自該地區(qū)。意大利市場調(diào)查公司CSIL的結果顯示，在2015年亞太在全球家具生產(chǎn)市場的份額已經(jīng)占到了55%，同期的歐洲和美國分別占比26%和14%。

木器家具漆樹脂中的主要化學物質(zhì)包括聚氨酯、丙烯酸和聚酯等，它們用于配制溶劑型、水性、UV涂料和粉末涂料。全球三分之二的木器家具涂料仍基于溶劑型樹脂。而剩下的三分之一則主要是采用水性樹脂技術（1K/2K/WBUV）和100% UV技術。越來越多的家具廠商為了適應環(huán)境法規(guī)，同時獲得更出眾的性能，逐漸從傳統(tǒng)的溶劑型涂料體系轉(zhuǎn)向水性涂料體系。涂料類型的選擇取決于家具的類型以及制造商的能力和成本等。對于組裝型住宅應用，傳統(tǒng)的溶劑型木器漆涂料仍是市場的主導。在亞太地區(qū)，水性涂料體系的發(fā)展很快，中國也越來越多地轉(zhuǎn)向水性技術。在涉及更多平板件家具的自動化生產(chǎn)環(huán)境中，100% UV和水性UV技術憑借其優(yōu)異的性能和快速生產(chǎn)效率得到越來越多的青睞。

另外，木器家具漆技術的最新發(fā)展集中在開發(fā)具有高性能和含有植物基成分的樹脂，進而配制出低VOCs、高性能的可持續(xù)涂料。隨著可再生材料開始取代涂料中的化石成分，涂料的環(huán)保健康價值將會更上一層樓。雖然這一轉(zhuǎn)變還在初期階段，可能需要一些時間才能變成主流，但是新技術的開發(fā)很好地推動了生態(tài)友好型涂料的發(fā)展。

隨著消費者對木器家具需求的增長以及世界范圍內(nèi)中產(chǎn)階級群體的擴張，木器家具漆市場也將延續(xù)強勁的增長勢頭，可持續(xù)性和生態(tài)友好型的解決方案將得到長足的發(fā)展。隨著消費者對可持續(xù)生活的重要性的意識增強，以及對環(huán)保產(chǎn)品的需求不斷提高，水性涂料的市場潛力是巨大的，這種趨勢為當下和未來的市場創(chuàng)造了良機。

另外，值得注意的一點是，在住房市場中，由于強大的成本競爭壓力，海外進口將長期在成熟市場中獲得更多份額。在辦公家具市場中，更開放的辦公空間概念、更少數(shù)量的家具是未來的趨勢所在，市場格局將發(fā)生新的變化。數(shù)字技術和靈活的辦公策略，也將不斷減少工作場所中的儲存需求，定制化和準時交付制中長期內(nèi)將成為市場的重要特征。而在酒店家具市場，如國際連鎖酒店領域，客戶的全球足跡可用以實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟，在這樣的情況下，亞洲市場憑借強大的成本競爭力，有望獲得更重要的地位。

為適應社會及環(huán)保的需要，膠黏劑行業(yè)正加速朝水性化、固體化、無溶劑化、低毒化方向發(fā)展。《中國膠黏劑行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預測分析報告》數(shù)據(jù)顯示：2018年，國內(nèi)膠黏劑產(chǎn)量為838.3萬噸。產(chǎn)品類型大致分為溶劑型膠黏劑、水基型膠黏劑、熱熔型膠黏劑和反應型膠黏劑。其中，溶劑型膠黏劑環(huán)保性較差，其市場在逐步萎縮，而水基型膠黏劑由于其環(huán)保性能好，近年來保持較快增長。

不管是水性UV油墨、水性UV涂料還是水性UV膠黏劑，其配方產(chǎn)品的主要成分還是水性光敏樹脂。樹脂占配方產(chǎn)品的90%～95%，因工藝及性能要求不同占比不等。隨著水性光固化配方產(chǎn)品需求的發(fā)展，水性光敏樹脂的市場也將有較大的需求量。

水性光固化涂料，在發(fā)展過程中，也出現(xiàn)了一些新技術，如傳統(tǒng)的固化光源是汞燈，近年出現(xiàn)了冷光源UV-LED固化等技術，同時也有雙重固化體系、有機-無機復合涂料等方向。

（1）雙重固化體系

水性光固化涂料在有色體系與厚涂層中較難固化，同時在立體復雜器件上由于紫外光輻照不完全引起局部固化困難。針對水性光固化涂料的這些局限性，研發(fā)人員開發(fā)了多重固化體系，例如印刷電路板、光刻膠、阻焊油墨領域中的光固化/熱固化、光固化/縮聚等，極大地拓寬了水性光固化涂料的應用領域。

（2）有機-無機復合涂料

20世紀90年代后，納米技術有了很大的發(fā)展，由于納米材料特有的小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和量子隧道效應，賦予了各種涂料產(chǎn)品以全新、特殊的結構和特性。納米材料用于涂料中，可以改善和提高涂料的性能：耐磨性、耐蝕性、抗菌性、耐污性、耐老化性等。如納米三氧化二鋁、二氧化硅、二氧化鋯加入涂料后可明顯提高涂層的耐磨性；納米二氧化鈦、二氧化硅、三氧化鐵加入涂料后可提高涂層的抗紫外線和耐老化性。納米二氧化鈦能有效抑制細菌和霉菌生成，分解空氣中有機物和臭味，具有凈化空氣的作用；納米碳酸鈣、二氧化硅對涂層有明顯增強作用，可提高涂層硬度。因此，用添加納米材料來改性水性光固化涂料，以改善和提高涂層的綜合性能，是水性光固化涂料未來應用和開發(fā)的一個重點。

（3）水性UV-LED光固化涂料

UV涂料技術的應用正在成為主流，并帶來顯著的影響。這是因為UV-LED設備的總投資成本降低，使得UV-LED涂料技術更加經(jīng)濟實惠，同時家具制造商也越來越意識到了節(jié)能和降低總經(jīng)營成本的重要性。水性UV-LED光固化涂料是一類新型的節(jié)能、環(huán)保、快速固化涂料。相比傳統(tǒng)的汞燈為光源的光固化技術，UV-LED光固化技術具有能量利用率高、冷光源等優(yōu)點。

①能量利用率高：UV-LED的輻射主波長通常為365nm、395nm、405nm，輻射能量高度集中在具有有效固化作用的波段。傳統(tǒng)汞燈輻射包括200～450nm整個紫外區(qū)，而真正起有效固化作用的紫外輻射只占其中的一小部分能量。光引發(fā)劑有特定的吸收波長，只需要匹配相應波段的光源即可較好地引發(fā)交聯(lián)聚合。比較而言，UV-LED光源用于涂層固化具有更高的能量利用率。

②冷光源：UV-LED光是高純度單波段紫外光，幾乎沒有紅外輻射的輸出，被照物體表面溫升低，加工件不會因受熱而變形，適合塑膜等耐熱性差或熱敏感材質(zhì)使用。

③節(jié)能、安全、環(huán)保：相同光強度下，功率更低，耗電量更少。不需要預熱，即用即開，節(jié)約能源，提高生產(chǎn)效率；有效照射區(qū)域和輻射能量可控制；不含汞，不會產(chǎn)生臭氧影響工作場所，污染大氣；使用壽命長，維護費用低，節(jié)約成本。

UV-LED固化水性涂料結合了UV-LED固化技術和水性涂料的優(yōu)點，真正具有節(jié)能、環(huán)保的特性。