四代光固化水性涂料及其應(yīng)用
第一代光固化水性涂料——外乳化型。通過外加表面活性劑（乳化劑），并輔以高剪切力，有可能把傳統(tǒng)的光固化樹脂乳化，變成水分散體系。
這種乳液具有較高的固含量，可以直接利用現(xiàn)成的涂料原料，生產(chǎn)工藝較簡便。乳化劑由親水基團(tuán)和親油基團(tuán)組成，后者一般為長的烷烴鏈，與樹脂液滴混溶，剩下的親水基團(tuán)露在液滴外面，形成親水層。
液滴之間由于靜電排斥而保持一定距離，不會(huì)聚焦起來因而可以把涂料樹脂組分穩(wěn)定地分散成乳液狀。體系中的酸堿性會(huì)改變粒子基團(tuán)的狀態(tài)，因而影響乳化液滴的穩(wěn)定，所以這種外乳化型涂料對PH值的變化非常敏感
同時(shí)，過度的剪切應(yīng)力也有可能導(dǎo)致乳液滴雙電層的破壞而導(dǎo)致破乳，這給生產(chǎn)和應(yīng)用帶來不便。還有一個(gè)不足之處是外加的乳化劑在固化后仍然存在涂膜中，使其耐潮性能下降，并影響干膜的質(zhì)量。
第二代光固化水性涂料——非離子基自乳化型。為了避免外加乳化劑，把非離子型親水鏈段引入樹脂，如聚乙二醇鏈段，使樹脂可以自行穩(wěn)定分散在水中。由于樹脂本身就具備親水性，所以不需外加乳化劑也能穩(wěn)定地分散，對體系ph值也不會(huì)像外乳化型涂料那樣敏感。
這種體系，如果細(xì)分，也可以分成水溶性和水分散性體系。前者是各組分以分子狀態(tài)完全溶解在水中；后者則形成較大的膠束，像乳液那樣在水中分散，也就是自乳化。顯然，當(dāng)分子親水性大時(shí)易于形成水溶液，較低的親水性則傾向形成自乳化分散液。實(shí)際上有時(shí)很難這兩者進(jìn)行界定，因?yàn)閷τ诜肿渔溳^長的親水樹脂，即使溶于水中，其顆粒尺寸也會(huì)達(dá)到乳膠束的大小。
由于分子鏈上帶有親水基團(tuán)，其在光固化后也不會(huì)消除，因此這類涂料相對于傳統(tǒng)光固化涂料來說其固化膜的耐水耐化學(xué)性較差。
第三代光固化水性涂料——與水分散樹脂液混合。由光固化性親水聚合物與物理干燥型水分散樹脂（通常為丙烯酸類樹脂）混合，光固化性聚合物組分通過非光固化的水分散性丙烯樹脂分散在水相中。相對于第一代光固化水性涂料來說，相當(dāng)于將乳化劑換成大分子的乳化劑。因?yàn)楣夤袒M分在整個(gè)體系中的含量較低，導(dǎo)致所得固化膜的交聯(lián)密度不高，因而與傳統(tǒng)光固化體系相比，其耐化學(xué)性較低。
第四代光固化水性涂料——離子基自乳化型。把離子基引入樹脂骨架中，然后用反離子中和分子鏈上的離子，這樣得到的樹脂具有很好的自乳化性能。由于優(yōu)良的潤濕性，在水中可以形成很小的顆粒，因而保存期可以很長，同時(shí)具有非常好的剪切穩(wěn)定性。
光固化水性涂料的應(yīng)用領(lǐng)域目前尚未完全清楚，它的開發(fā)應(yīng)用尚處在初級(jí)階段。目前已知的是，它可用作塑料清漆、罩印清漆、光聚合物印刷版、絲網(wǎng)印刷油墨、凹版及平版印刷油墨、金屬涂料等。光固化水洗涂料比較適合于作絲網(wǎng)印刷油墨和著色涂料。許多高品質(zhì)的印刷都采用多色疊印工藝，涂層的低干膜重指標(biāo)對于能否獲得良好的固化膜表面粗糙度非常重要，低固含量的光固化水性涂料能夠滿足這一要求。
從美觀的角度來考慮，多采用低固含量清漆配方，以強(qiáng)化木質(zhì)表面的孔粒結(jié)構(gòu)，增加木質(zhì)美感，使之免于看似一層塑料薄膜。目前的木器面漆很多為無光澤的，如果要從光固化水性涂料獲得低光澤固化膜，可采用低固含量體系，使膜在干燥固化時(shí)適度收縮，將其中的二氧化硅或其他有機(jī)消光劑部分暴露于膜表面。
事實(shí)上，從光固化水性涂料也很難獲得高光澤度的固化膜。對于某些木質(zhì)底材，使用光固化水性涂料可能會(huì)誘發(fā)木質(zhì)表面產(chǎn)生毛刺，產(chǎn)生毛刺的程度取決于基料樹脂的性質(zhì)和底材本身的表面木質(zhì)結(jié)構(gòu)。
由于對環(huán)境保護(hù)的重視等因素，光固化水性涂料/油墨技術(shù)近年來在歐美先進(jìn)國家發(fā)展較快，已有專利技術(shù)和產(chǎn)品面世，如德國的Vianova Resins公司生產(chǎn)光固化水性涂料，其產(chǎn)品的牌號(hào)為：LR8895和LR8949，并受到普遍歡迎。對凹印、膠印和絲網(wǎng)印刷油墨和罩光清漆的應(yīng)用也受到關(guān)注。
由于國內(nèi)的環(huán)保法規(guī)日趨完善和嚴(yán)格，近年來光固化涂料/油墨技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展較快，但光固化水性涂料/油墨技術(shù)在國內(nèi)至今仍然是空白。近年來國內(nèi)刊物陸續(xù)發(fā)表了有關(guān)光固化水性涂料技術(shù)的綜述及研究報(bào)告，可見國內(nèi)對該技術(shù)已經(jīng)開始重視。
文章來源：網(wǎng)絡(luò)
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