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(yīng)用,百川小編在本文闡述了實踐中需要注意的4個問題，有助于改善該技術(shù)的應(yīng)用效果。 

1·影響因素

1.1 樹脂

水性UV固化樹脂就是將現(xiàn)有UV樹脂中加入可乳化基團，簡單地說就是樹脂分子中既有可進行自由基光固化的不飽和基團如丙烯酸酯，又有可在水中乳化或相容的基團，而樹脂主體可以是聚酯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、聚丙烯酸酯等類型。雙鍵類型及其含量是影響固化速度和交聯(lián)密度的決定因素。各種雙鍵官能團的反應(yīng)活性一般按以下順序升高：乙烯基醚<烯丙基<甲基丙烯?；?lt;丙烯?；?。因此一般以引入丙烯酰基為主，使樹脂具有較快的固化速度。不同結(jié)構(gòu)的樹脂主鏈也對固化速度和成膜性能具有不同影響，這與UV固化技術(shù)的普遍規(guī)律一致。

值得一提的是可乳化單體，如乙氧基化(15)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(15EO-TMPTA)具有良好的水油平衡性能，能有效提高水性UV配方的穩(wěn)定性，提高固化速度和成膜交聯(lián)密度，是較好的交聯(lián)劑組分。

1.2 顏料

在有色配方中，顏料與光引發(fā)劑競爭吸收紫外光，這將會影響光引發(fā)劑對于光的利用率，并進而影響能夠生成的自由基的濃度，降低自由基引發(fā)速度和交聯(lián)固化速度。不同顏料對不同波長的光線有不同的吸收率和透過率，顏料的吸收率越小，光透過率越大，對光能的損失越少。炭黑的紫外線吸收能力較高，固化得最慢，白色顏料反光性強，也妨礙了固化。一般而言，對紫外光的吸收順序為：黑色>紫色>藍色>青色>綠色>黃色>紅色。 當(dāng)顏料的用量過大時，漆膜表層的固化受到的影響不大，但是深層得到的光能量很少，漆膜深層的固化受到較大影響，易產(chǎn)生“皺皮”現(xiàn)象，并難以附著。

特別需要注意的是顏料在水性體系中的潤濕分散性不同于油性體系，因此，選擇顏料的型號和相應(yīng)的潤濕分散劑是配制水性UV涂料的關(guān)鍵點之一，這方面水性涂料積累的經(jīng)驗更具有參考價值。

1.3 光引發(fā)劑

光引發(fā)劑的作用是在其吸收紫外光能后處于激發(fā)態(tài)，不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)產(chǎn)生自由基，從而引發(fā)不飽和C=C 鍵聚合，使體系交聯(lián)固化成一整體。根據(jù)光源發(fā)射的主波長和顏料(涂料配方)的最大透過的波長窗口區(qū)，選擇有效吸光波長符合上述范圍的光引發(fā)劑，將會產(chǎn)生最有效的能量利用效率和最佳固化速率。

光引發(fā)劑必須具有與水性UV固化體系一定的相容性和低的水蒸氣揮發(fā)度，以使光引發(fā)劑得以保留。否則，在干燥的過程中，光引發(fā)劑會隨著水蒸氣一起揮發(fā)掉，降低固化效率，如1173 的相對分子質(zhì)量較小，容易揮發(fā)，不適合在水性UV 涂料配方中使用。具有不同的吸收波長的光引發(fā)劑，他們的配合使用可以充分吸收汞燈發(fā)射的各種波長的紫外線，提高紫外光輻射能量的利用率，提高漆膜的固化速率。配方中復(fù)合光引發(fā)劑的含量要適量，過低含量不利于同顏料的吸收競爭甚至不能足夠克服氧阻聚效應(yīng)，不能產(chǎn)生足夠自由基，交聯(lián)度不足，直觀表現(xiàn)為漆膜發(fā)粘;過高含量時，光引發(fā)劑自身產(chǎn)生光過濾作用，光線不能順利地進入涂層內(nèi)部，不利于深層固化，過多非固化游離分子也會使固化膜性能降低。

關(guān)于光引發(fā)劑的溶解性，膠束相容原理是水性UV涂料配制的基礎(chǔ)之一，例如光引發(fā)劑184、2959、907 等都可以膠束相容的形式穩(wěn)定在有機相中，而不是溶解于水相。在光引發(fā)劑分子中加入水溶性聚醚基團、水溶性陽離子、陰離子端是提高光引發(fā)劑在配方中相容性的好辦法[3]，但水溶性光引發(fā)劑的制造有一定難度，增加了使用成本，要視產(chǎn)品附加值和配方形式選擇。另外，將光引發(fā)劑連接到樹脂側(cè)鏈也是改善光引發(fā)劑使用效果的優(yōu)選方式，這兩方面都有大量的學(xué)術(shù)研究報道。

1.4 預(yù)干燥

光固化前的預(yù)干燥程度對固化膜性能的影響很大，干燥不完全時，減緩光固化速度，這是因為，盡管水對抑制氧的阻聚作用有一定的效果，但是這只能使墨膜表面迅速固化，即只是表干，而不能達到實干，由于膜內(nèi)含有的水難以逸出，使固化膜難以成為均勻、連續(xù)相，表現(xiàn)為發(fā)白不透明。水的存在，使膜溫度較低，不利于提高凝膠轉(zhuǎn)化率，膜附著性不好。所以配方水含量的控制不只是配方穩(wěn)定性的要求，還要考慮烘干效率。

2·市場與展望

從材料研究到配方和應(yīng)用研究，歐洲市場走在了前面，水性UV 產(chǎn)品也在木器涂裝領(lǐng)域得到應(yīng)用和認(rèn)可，在紙張和塑料上的應(yīng)用還不夠普及，印刷方面，水性UV涂料早已進入中國印刷市場，但使用量還是比較少。隨著用戶對環(huán)保的要求越來越高，水性UV涂料將是UV領(lǐng)域未來的一個發(fā)展熱點，在木器涂裝、食品包裝印刷領(lǐng)域大有作為。