水性UV 固化技術(shù)是UV 固化技術(shù)領(lǐng)域的一個新的重要分支，已在木器涂裝和印刷領(lǐng)域得到應用,下面我們來了解下水性UV固化技術(shù)。

引言

據(jù)統(tǒng)計，我國涂料企業(yè)每年向大氣中排放約200萬噸的有機物，對環(huán)境帶來嚴重影響，發(fā)達國家注意到其改變的必要性，已大力研究并開始使用低排放涂料技術(shù)，其中于20世紀70年代末興起，90年代達到成熟應用的UV 固化技術(shù)是這一領(lǐng)域里一直保持較快增長速度的環(huán)保技術(shù)之一，全球年平均增長率7%以上，在發(fā)展中國家如中國年增長率超過20%以上[1]。普通UV涂料中的預聚物黏度一般都很大，需加入活性稀釋劑稀釋，而目前用的稀釋劑(丙烯酸酯類化合物)具有不同程度的皮膚刺激性和毒性，同時許多反應性稀釋單體在紫外光輻射過程中還存在反應不完全的問題，殘留單體具有可滲透性，易帶來衛(wèi)生安全隱患，并影響固化膜的長期性能穩(wěn)定。水性UV涂料以水作為稀釋劑，結(jié)合了水性涂料與UV涂料的特點，具有極易調(diào)節(jié)的低黏度和極低的有機揮發(fā)物(VOC)含量;水是最廉價的溶劑，適應各種涂布方式，與丙烯酸酯單體稀釋劑相比，水完全無毒、不燃，避免了因丙烯酸酯單體在聚合過程中發(fā)生的體積收縮所帶來的膜附著力下降。水性UV涂料是目前UV固化技術(shù)領(lǐng)域的一個新的重要分支，并在木器涂料領(lǐng)域獲得良好應用。其發(fā)展大概經(jīng)歷3個階段：

第一代技術(shù)為添加乳化劑的外乳化型，并不太穩(wěn)定，固化膜的性能也欠佳;

第二代為非離子乳化樹脂，產(chǎn)品穩(wěn)定型，但聚醚等親水基團的加入，也降低了固化膜的耐水性。

第三代為離子型乳化樹脂，產(chǎn)品性能穩(wěn)定?，F(xiàn)在的研究多集中于各品種型號乳化樹脂的研究，以平衡成本和性能。在有利于配方的基礎(chǔ)上，上述各型樹脂之間也可以混合使用，包括水性涂料技術(shù)和UV固化技術(shù)中使用的助劑也可以直接使用，只要不妨礙配方穩(wěn)定性。

必須認識到的是水性涂料的缺點也隨之而來：干燥水分的能耗較大，水對鐵等金屬基材有腐蝕性，乳液穩(wěn)定性比溶液差很多，pH 值和溫度對穩(wěn)定性也有較大影響，對存放和使用條件有相應要求。

1·水性UV涂料的干燥固化過程

水性UV 涂料主要是由預聚物(水基光固化樹脂)、光引發(fā)劑、顏料、水、助溶劑和其他添加劑等配制而成。其干燥固化結(jié)合了水性涂料滲透蒸發(fā)和UV 光固化兩種干燥固化過程：水和助溶劑的預揮發(fā)干燥和紫外光輻射固化。

1.1 預揮發(fā)干燥

預干燥是將水和助溶劑等非固化可揮發(fā)成分移出膜體系的過程，且必不可少。在水性UV 涂料的制造過程中，水基光固化樹脂通過添加一種堿(往往是有機胺)或者酸使其變成羧酸鹽或銨鹽才能溶于水，其中通過加胺類物質(zhì)使其成鹽的反應可表示為：R-COOH+NR3→R-COO--HN++R3(水溶性)；反過來，在預干燥過程中將有機胺和水分移出后，鹽又成為水不溶的酸且成膜。

1.2 光固化成交聯(lián)膜

水性UV 固化材料的固化是指在紫外光的照射下，預聚物發(fā)生自由基聚合、交聯(lián)反應，在很短的時間內(nèi)固化成三維的網(wǎng)狀高分子聚合物，液態(tài)的組分轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w聚合物，成為硬化膜。

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