水性UV固化树脂的改进之路来啦

水性UV固化树脂的改进之路来啦

UV是一种在紫外线（ultraviolet，简称UV）的照射下能够在几秒钟内迅速固化成膜的涂料。UV涂料是通过机器设备自动辊涂、喷涂到家具板面上，在紫外光的照射下促使引发剂分解，产生自由基，引发树脂反应，瞬间固化成膜，不含溶剂的挥发，因此更加高效、绿色、环保。

水性化大趋势下，水性UV涂料以其环境友好及施工友好性，也成功应用于在木器、塑胶、印刷、日化等多领域，原料扮演着重要的角色，水性涂料的性能、特点及应用解决方案的不断推陈出新，推动着树脂水性化的进程。

主要的改进体系

1环氧丙烯酸酯/聚氨酯丙烯酸酯复合体系

光敏低聚物是UV固化树脂的主体部分，决定固化树脂的基本性能。各类基体树脂都有其不可代替的优点，但也难免会有缺陷。如环氧树脂基固化膜硬度高、粘接性好、光泽度高及耐化学品性优异，但其存在柔韧性不好的缺点。再如聚氨酯基树脂具有耐磨性、抗划擦性等优良性能，但其耐候性不足。研究者们利用共混或者杂化的方法将二者相结合，从而弥补单一树脂的不足，开发出兼有两者优良特性的体系。

2树枝状或超支化体系

水性UV固化树枝或超支化低聚物是一类新型聚合物，具有球形或者树枝状结构，分子链间不缠结。并且，高度支化的聚合物结构含有大量的活性端基，通过对这些活性端基进行改性以调整聚合物性能使其应用于特定的领域。与相同分子量的线型聚合物相比，超支化低聚物具有低熔点、低黏度、易溶解及高反应性等优异性能，是作为水性光固化基体树脂的理想材料。由多羟基功能性脂肪族聚酯为核心所组成的水性超支化聚酯，由于其具有良好的水溶性、低黏度，故可以减少稀释用水，显示了良好的降黏效果。

3环氧豆油丙烯酸酯

环氧豆油成本较低、环保，并且其分子链较长，交联密度适中，可以明显改善涂层的柔韧性和附着力，近年来已成为国内外在涂料领域的一研究热点。国内对环氧豆油丙烯酸酯及改性环氧豆油丙烯酸酯UV自由基固化涂料已经取得不俗成果。美国的CUB公司已经进行了商业化生产，如Ebercy860。环氧豆油丙烯酸酯的合成方法一般为半酯改性法，是将环氧豆油同丙烯酸进行酯化反应。

水性UV树脂涂料展望

水性UV树脂涂料可以在光引发剂和紫外光的作用下迅速进行交联固化。水性树脂最大的优点是黏度可控，清洁、环保、节能、高效，并且可以根据实际需求来设计预聚物的化学结构。但是此体系还存在着不足，如涂料水分散体系的长期稳定性有待提高，固化膜的吸水性有待改进等。有学者指出，未来水性光固化技术将朝着以下几个方面发展。

（1）制备新型的低聚物：包括低黏度、高活性、高固含、多功能以及超支化等。

（2）开发新型的活性稀释剂：包括新型的丙烯酸酯活性稀释剂，具有高转化率、高反应活性及低体积收缩率。

（3）研究新型固化体系：为克服有时因紫外光穿透能力有限产生的固化不完全的缺陷，采用双重固化体系，如自由基光固化/阳离子光固化、自由基光固化、热固化、自由基光固化/厌氧固化、自由基光固化/湿固化、自由基光固化/氧化还原固化等，使得两者的协同作用充分发挥，促进水性光固化材料的应用领域进一步发展。