关键字

：UV光固化；涂料；组成；性能；应用

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引言

随着化学工业的发展，涂料工业也日益占据一席之地，就目前而言，市场仍然以溶剂型涂料为主。但由于各种环保法规逐渐出台，具有环保性能的涂料则成为未来涂料发展的首要任务。紫外光固化涂料（UVCC）作为环保型涂料中的一种，其研究与应用也受到诸多关注。UVCC最早出现于20世纪60年代，由德国拜耳研制并市场化，即所谓的“芬斯吉达尔UV 10”商品，随后美国SUN化学公司和Immont公司也先后研制出相关产品。目前，UVCC有液态、粉末及水分散型，它可以应用在木器、医疗器械、电子元件等诸多领域。UVCC基本组分包括低聚物、活性稀释剂、光引发剂、添加剂等。本文将对UVCC的特点、组成、及应用等展开综述及讨论。

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光固化涂料的特点

UV光固化是光引发化学反应引起的结果，相比于其他涂装方法，光固化具有诸多优势：1）固化效率高。紫外光照几s或几十s即可完成涂膜的固化过程，提高生产效率。2）绿色环保。UVCC以活性稀释剂代替溶剂，所有组分聚合形成涂膜。3）节约能源。UVCC在室温即可发生光固化，避免高温烘烤固化过程，节省能源。4）应用广泛。光固化涂料可用作木器漆、金属表面漆、塑料表面漆、纸张表面漆等，有效降低高温烘烤对不耐热基材的损坏。5）费用低。光固化所需设备相对便宜，且固化过程仅需要辐射能，节省能源，投资少。因此，可以说UVCC是一种高效环保的绿色工业涂料。但UVCC也存在诸多不足：如要求基材或工件是规则形状的以保证辐照，色漆难以固化完全，固化过程会引起涂膜收缩并降低涂膜对基材的附着力，光引发剂的残留会影响涂膜的使用性能等问题。

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光固化涂料的组成

UVCC由低聚物、活性稀释剂、光引发剂、助剂等组成。其中固化树脂质量占比30％ ～ 60％，活性稀释剂质量占比40％ ～ 60％，光引发剂1％ ～ 5％，其他助剂0.2％ ～ 1.0％，其中低聚物对涂料的性能起主要作用。

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低聚物

UVCC用的是分子量较低的感光低聚物，主链多包含不饱和双键或环氧基团，低聚物树脂是光固化涂料的主要组分，对涂膜的性能起着重要作用。因此，低聚物的设计和制备是研制光固化涂料必不可少的一个重要环节。本文主要综述了环氧丙烯酸酯低聚物、聚氨酯丙烯酸酯低聚物的研究进展，此外也简要讨论了水性UV低聚物的研究现状。

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环氧丙烯酸酯

环氧丙烯酸酯（EA）是光固化涂料中最为常用的低聚物，按照结构类型不同，可分为双酚A环氧丙烯酸酯和酚醛环氧丙烯酸酯。就目前而言，国内外对其的相关研究大多集中在改性方面，如改善黏度、优化柔韧性、光敏活性等。陈兴兰等制备了一种阳离子环氧丙烯酸树脂，并将其应用在光固化阴极电泳涂料领域，研究表明该电泳涂料综合性能优良。何维霖等将环氧丙烯酸低聚物和有机硅KH-570通过溶胶-凝胶法制备涂膜材料，结果表明涂膜耐刮擦质量可达400 g。胡波年等采用蓖麻油改性环氧丙烯酸树脂作为基体树脂并应用于光固化涂料，研究表明当蓖麻油用量为40%时，涂膜具有优良的光泽、柔韧性、附着力。

李照磊等将经偶联剂6040改性的SiO2添加到环氧丙烯酸树脂当中，研制光固化涂膜。结果表明，添加改性二氧化硅后涂膜的耐腐蚀性能得到明显改善。王晓丽等首先用马来酸聚乙二醇单酯对环氧树脂进行改性，后引入丙烯酸组分制备环氧丙烯酸酯低聚物。结果显示，改性树脂可显著降低体系的黏度，当其用量为环氧树脂用量的0.1倍时效果最佳，且可显著改善涂膜的柔韧性、光泽、附着力。郑耀臣等采用共混改性改善了光固化涂料的施工黏度和涂膜脆性。高鹏等通过环氧E-5l和丙烯酸反应制备光固化低聚物，研究表明，环氧丙烯酸酯添加量达到40....