分析水性UV涂料在未来的研究发展方向

试析水性UV涂料的发展

    何耀(克拉玛依市贝德化工有限责任公司，新疆克拉玛依834027)

    摘要：本文分析了水性UV涂料的发展。首先介绍了水性UV涂料的基本性能和独特优势，然后简单介绍了水性UV涂料的发展历程，之后，通过分析水性UV涂料的相关性能，重点介绍了水性UV涂料在纸张、木器和其他方面的应用，最后，介绍了水性UV涂料在未来的研究发展方向。

    关键词：水性UV涂料；发展；优势

    1·水性UV涂料的基本性能和优势

    1.1水性UV涂料的基本性能

    水性UV涂料主要包括水性UV树脂、光引发剂、助剂以及着色涂料。在所有成分中，对水性UV涂料性能影响最大的是水性UV树脂，水性UV树脂的性能影响了涂料表面固化膜的强度、耐腐蚀性以及固化的灵敏度[1]。水性树脂还受光引发剂的影响，在光引发剂的影响下水性树脂可以在光照情况下发生固化。因此，光引发剂也是水性UV涂料的重要组成部分，对光引发剂未来的发展需求是可聚合、大分子。

    1.2水性UV涂料的优势

    1.2.1可自行调节涂料粘度，无需稀释单体，消除了传统涂料中的毒性和刺激性。

    1.2.2可适当添加流变助剂降低涂料体系粘度，便于涂装工艺的进行。

    1.2.3当涂布为塑料等材质时，可使用水作为稀释剂以提高涂料与涂布的粘附性。

    1.2.4提高了涂料固化前的防尘、防刮伤能力，提高了涂料的光洁度。

    1.2.5固化膜超薄。

    1.2.6涂装设备易清洗。

    1.2.7水性UV涂料具有良好的阻燃性能。

    1.2.8由于不使用低分子活性稀释剂，因此，可以兼顾柔韧性与硬度。

    2·水性UV涂料的发展历程

    2.1外乳化水性UV涂料

    外加乳化剂，提高了剪切力，解决了水分散性的问题。

    2.2非离子型自乳化水性UV涂料放弃外加乳化剂的方法，改为在聚合物中加入亲水结构，虽然同样解决了水分散性问题，但是降低了耐水性和耐腐蚀性。

    2.3离子型自乳化水性UV涂料在聚合物骨架上添加离子集团，提高聚合物的水溶性，同时使水性UV涂料的剪切性能更加稳定。

    3·水性UV涂料在不同领域的应用

    3.1木器

    在木器表面应用水性UV涂料中的清漆，使得木器的表面木纹更具有表现性，从而增加了木器的美感。由于水性UV涂料具有低毒性、低刺激性和快速固化性能，这就使水性UV涂料比传统涂料更适用于木器，而且水性UV涂料的涂抹柔软，对木器表面不易造成损伤。传统的涂料在用于木器表面时，通常受氧气影响，从而延长了固化时间，但是水性UV涂料有效的解决了这一问题。

    3.2纸张

    水性UV涂料还可以作为纸张上光油，上光油是一种覆盖在印刷品表面的液体，起到防水的作用，而且还能增加纸张的耐磨度和光泽度。目前我国最常使用的纸张上光油就是水性UV涂料，该涂料不仅具有极高的环保性能，而且在稀释涂料时使用水代替稀释溶剂，有效的降低了VOC含量，尽可能的降低了涂料对人体造成的伤害，便于纸张的回收利用，因此，水性UV涂料的发展前景是极为广阔的。

    3.3其他

    在水性UV涂料中添加适量的功能性烯类，这些功能性烯类会与活性聚合物发生反应，使固化膜表面分子发生重排，从而在涂料固化膜的表面就会出现某些图案。由于聚合物的结构不同，使得出现的图案也有所差异，但是，通过控制聚合物的结构可以对图案的种类进行控制，为涂料的发展提供了新的思路，可以将该技术应用于外观装饰和防伪方向。另外，该技术还可以应用于电子材料和分子设计等方面。除此之外，在水性UV涂料中加入适量的隔热添加剂，即可制得隔热涂料，该涂料呈无色透明状，隔热效果良好，并且具备良好的耐磨性、硬度以及防水性和耐腐蚀性。

    4·水性UV涂料的研究进展

    4.1引入功能基团

    在水性UV涂料的制备过程中，可以将功能性基团与聚合物骨架经过合成反应聚合在一起，常用的功能性基团有氟类和硅氧烷，这些功能性基团的添加可以有效的降低固化膜的表面张力，并且有利于涂料和涂布之间更好的贴合，增加了漆膜和基材之间的附着力。除此之外，由于硅氧烷等功能性基团均具有较强的疏水性能，这就使得漆膜也具备了一定程度的疏水性，有效的改善了传统材料易溶于水的性能，提高了漆膜的耐水性和耐溶剂性。

    4.2加强固化体系

    通常，水性UV涂料是较难发生固化的，尤其是用于有色体系或者涂层较厚时，这一现象更为明显。而且由于光引发剂的添加，使得水性UV涂料在紫外线照射下较容易固化，但是，当涂料用于较为复杂的器件上时，紫外线对水性UV涂料的照射不完全，这就使得部分涂料较难发生固化。因此，研究人员针对现状研发了水性UV涂料的多层固化体系，有效的解决了水性UV涂料的局限性，扩大了涂料的应用范围。

    4.3使用超支化体系

    由于水性UV涂料中含有较多羧基，该基团的相对分子质量较大，因此，水性UV涂料的粘度也就相对较大，降低了涂料的固含量，从而对漆膜产生了不利影响，降低了漆膜的光泽度和耐水性。因此，为了改善这一现象，研究人员在水性UV涂料中建立了超支化体系，通过大型官能团改善漆膜的耐水性，并且利用低聚物的结构特点降低体系粘度，提高漆膜的光泽度。

    5·结语

    综上所述，由于水性UV涂料组成材料的特殊性，使其与传统涂料相比，具备了独特的优势，因此，水性UV涂料被广泛应用于木器和纸张上光油等方面，由于水性UV涂料的发展尚不完善，研究人员仍在不断的改进完善水性UV涂料的性能，在涂料中添加功能性基团，并且建立多层固化体系，另外，在涂料中使用超支化体系，以上都是水性UV涂料未来的研究方向，通过对水性UV涂料进行不断的改良，使其具备更低的毒性，更大的硬度以及更加完美的光泽度。