日志
水性光固化体系
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光固化技术和材料虽然得到飞快发展，但存在的一些问题仍影响着它的应用推广，主要有：
1、活性稀释剂对人的皮肤、黏膜和眼睛有刺激性，有的有臭味；
2、低聚物黏度较大，涂装时，特别喷涂工艺，要加人大量活性稀释剂，有时还要加入有机溶剂，不安全，也污染环境；#
3、光固化体系主要自由基光聚合，因氧阻聚，聚合不完全，在固化涂层中仍残留活性稀释剂，传统光固化材料不适用于食品卫生产品包装材料的印刷和涂装，目前还没有一项光固化产品得到美国食品药品管理局(FDA)的许可；
4、光固化用原材料价格较贵；
5、由于采用自由基光聚合体系，固化速度快，固化后体积收缩大，影响涂膜与基材之间的附着力；6 M6 p; h5 b9 Q! k# k) z
6、有色光固化体系，由于颜料对光的吸收，反射和散射，影响固化速度，使固化困难；
7、油性光固化材料，涂布设备和容器清洗需用有机溶剂。
1、活性稀释剂对人的皮肤、黏膜和眼睛有刺激性，有的有臭味；
2、低聚物黏度较大，涂装时，特别喷涂工艺，要加人大量活性稀释剂，有时还要加入有机溶剂，不安全，也污染环境；#
3、光固化体系主要自由基光聚合，因氧阻聚，聚合不完全，在固化涂层中仍残留活性稀释剂，传统光固化材料不适用于食品卫生产品包装材料的印刷和涂装，目前还没有一项光固化产品得到美国食品药品管理局(FDA)的许可；
4、光固化用原材料价格较贵；
5、由于采用自由基光聚合体系，固化速度快，固化后体积收缩大，影响涂膜与基材之间的附着力；6 M6 p; h5 b9 Q! k# k) z
6、有色光固化体系，由于颜料对光的吸收，反射和散射，影响固化速度，使固化困难；
7、油性光固化材料，涂布设备和容器清洗需用有机溶剂。
另外有色光固化体系由于颜料对光的吸收，反射和散射、影响固化速度、使固化困难，而油性光固化材料涂布设备和容器清洗需用有机溶剂。特别令人关注的是，活性稀释剂和挥发性有机物对人体的损害和环境的污染。为了克服这些弊病，一种新颖的光固化体系——水性光固化体系应运而生。水性光固化体系继承和发展了传统的光固化技术和水性涂料、油墨技术的优点，已成为光固化技术研究和开发的一个非常活跃的领域，而且获得了实际应用。今后国内光固化材料的发展这全面走向水性化，而水性光固化材料的进展将体现在4个方面：超支化聚合物应用，主要用于水性光固化低聚物；大分子和可聚合型光引发剂，主要解决适当食品和卫生包装材料问题；双重固化体系，主要实现三维立体涂装、厚涂层和有色涂层的固化；纳米材料的应用，主要用于改性水性光固化涂料、改善和提高涂层性能，是水性光固化涂料应用和开发的重点。
特别令人关注的是，活性稀释剂和挥发性有机物对人体的损害和环境的污染。为了克服这些弊病，一种新颖的光固化体系——水性光固化体系应运而生。水性光固化 体系继承和发展了传统的光固化技术和水性涂料、油墨技术的优点，已成为光固化技术研究和开发的一个非常活跃的领域，而且获得了实际应用。
三、水性光固化材料的特点5 ?2 U' V1 l4 j, d6 _# W
水性光固化材料早在19世纪初就已发现，1832年德国人舒柯(G•Suckow)发现了重铬酸盐在明胶等有机物中具有感光性；1839年英国人蓬顿 首先将重铬酸盐用于照相研究；1850年英国人塔尔博特(F•Talbot)将重铬酸盐与明胶涂于钢板上，制作照相凹版；上世纪中叶，重氮感光树脂逐渐取代重铬酸盐，与聚乙烯醇组成丝网感光胶，用于印制版；上世纪70年代，用聚乙烯醇、水溶性尼龙与交联剂、光引发剂组成的水溶性感光树脂版；从上世纪90年代起，水性光固化材料进入到uV涂料、油墨、印刷版材等领域。5 o' f$ x ?; \# f3 ]
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水性光固化材料结合了传统uv固化材料和水性材料的各自特点，相对于传统油性光固化材料具有下列优点。
1、水是最方便获得、最廉价的原料，用水来代替活性稀释剂稀释低聚物，很容易调节黏度，可实现无活性稀释剂配方。" H+ l4 }5 l" T9 m6 A& w, u' n: ]- a
2、不用活性稀释剂，就没有VOC、刺激性及臭味等问题。) q V% [. `2 F |( g0 g7 t
3、可适用各种涂装设备，特别对喷涂安全。6 w# k1 e0 E1 u' e
4、可避免由于用活性稀释剂所引起的固化体积收缩。; p+ G( u& y/ g2 A7 q
5、可以实现薄涂层涂布，降低成本。
6、涂装设备和容器可以用水性清洗液清洗。8 F* @4 t6 p+ J1 _
5 水性光固化材料除了上述优点外，还有一个很突出的优点是解决传统固化涂料的硬度和柔韧性矛盾的一种有效途径。从分子结构与性能的关系分析，只有高分子质量的物质才能具有高硬度和高柔韧性。传统光固化材料不能使用高分子质量的低聚物，同时加人大量低分子质量活性稀释剂，因此难以兼顾硬度和柔韧性。而水性光固 化材料的低聚物是高分子质量的水性分散体，其黏度与高分子的分子质量无关，而只与固含量有关，因而在水性光固化材料中可以使用高分子质量的低聚物，又不用低分子质量的活性稀释剂，从而克服了光固化材料高硬度和高柔韧性不能兼顾的矛盾。
水性光固化材料也存在缺点，主要包括：(1)体系中存在水，光固化前，大多需进行干燥除水，而水的高蒸发热(40.6kJ/mol)导致能耗增加，也使生产时间延长，生产效率下降；(2)水的高表面张力(72.8mN/m)，不易浸润基材，易引起涂布不均；对颜料润湿性差，影响分散；(3)固化膜的光泽度 较低，耐水性和耐洗涤性较差；(4)体系的稳定性较差，对pH较为敏感；(5)水的凝固点0℃较高，在运输和储存过程中需添力Ⅱ防冻剂；水性体系容易滋生 霉菌，需用防霉剂，使配方复杂化。
四、水性光固化材料的组成和分类
水性UV固化材料是由水性低聚物、光引发剂、助剂和水组成，其中水性低聚物和光引发剂是最主要的成份。8 z9 O6 ^( {. j- J! P- h* k' D O
1、水性低聚物
水性低聚物是水性光固化材料最重要的组成，它决定了固化膜的力学性能，如硬度、柔韧性、强度、耐磨性、附着力、耐化学药品性等，也影响光固化速度。水性低聚物从结构上看，一要具有可以进行光聚合的基团，如丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基等，由于丙烯酰氧基固化速度最快，所以主要为各类丙烯酸树 脂。二要分子链上含有一定数量的亲水基团，如羧基、羟基、氨基、季胺基、醚基、酰胺基等。目前水性低聚物一般制备大多在原油性低聚物中引入亲水基团，如羧基、季胺基、聚7,-醇链等方式，使油性低聚物转变成水性低聚物。
2、水性光引发剂
光引发剂是光固化材料的重要组成，它决定了光固化材料的固化速度。对水性光固化材料，它要求光引发剂与水性低聚物相容性好，在水介质中光活性高，引发效率高，同时与其他光引发剂要求一样低挥发性、无毒、无味、无色等。
用于水性光固化材料的光引发剂可分为水分散型和水溶性2大类，目前常规光固化材料所用光引发剂大多为油溶性的，在水中不溶或溶解度很小，不适用于水性光固化材料，所以近年来水性光引发剂的研究和开发也成为热门课题，并取得了可喜的进展。不少水性光引发剂是在原来油溶性光引发剂结构中引入阴离子、阳离子或亲 水性的非离子基，使其变成水溶性；或将油溶性光引发剂变成稳定的水乳液或水分散体。已经商品化的水性光引发剂
水性光固化材料早在19世纪初就已发现，1832年德国人舒柯(G•Suckow)发现了重铬酸盐在明胶等有机物中具有感光性；1839年英国人蓬顿 首先将重铬酸盐用于照相研究；1850年英国人塔尔博特(F•Talbot)将重铬酸盐与明胶涂于钢板上，制作照相凹版；上世纪中叶，重氮感光树脂逐渐取代重铬酸盐，与聚乙烯醇组成丝网感光胶，用于印制版；上世纪70年代，用聚乙烯醇、水溶性尼龙与交联剂、光引发剂组成的水溶性感光树脂版；从上世纪90年代起，水性光固化材料进入到uV涂料、油墨、印刷版材等领域。5 o' f$ x ?; \# f3 ]
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水性光固化材料结合了传统uv固化材料和水性材料的各自特点，相对于传统油性光固化材料具有下列优点。
1、水是最方便获得、最廉价的原料，用水来代替活性稀释剂稀释低聚物，很容易调节黏度，可实现无活性稀释剂配方。" H+ l4 }5 l" T9 m6 A& w, u' n: ]- a
2、不用活性稀释剂，就没有VOC、刺激性及臭味等问题。) q V% [. `2 F |( g0 g7 t
3、可适用各种涂装设备，特别对喷涂安全。6 w# k1 e0 E1 u' e
4、可避免由于用活性稀释剂所引起的固化体积收缩。; p+ G( u& y/ g2 A7 q
5、可以实现薄涂层涂布，降低成本。
6、涂装设备和容器可以用水性清洗液清洗。8 F* @4 t6 p+ J1 _
5 水性光固化材料除了上述优点外，还有一个很突出的优点是解决传统固化涂料的硬度和柔韧性矛盾的一种有效途径。从分子结构与性能的关系分析，只有高分子质量的物质才能具有高硬度和高柔韧性。传统光固化材料不能使用高分子质量的低聚物，同时加人大量低分子质量活性稀释剂，因此难以兼顾硬度和柔韧性。而水性光固 化材料的低聚物是高分子质量的水性分散体，其黏度与高分子的分子质量无关，而只与固含量有关，因而在水性光固化材料中可以使用高分子质量的低聚物，又不用低分子质量的活性稀释剂，从而克服了光固化材料高硬度和高柔韧性不能兼顾的矛盾。
水性光固化材料也存在缺点，主要包括：(1)体系中存在水，光固化前，大多需进行干燥除水，而水的高蒸发热(40.6kJ/mol)导致能耗增加，也使生产时间延长，生产效率下降；(2)水的高表面张力(72.8mN/m)，不易浸润基材，易引起涂布不均；对颜料润湿性差，影响分散；(3)固化膜的光泽度 较低，耐水性和耐洗涤性较差；(4)体系的稳定性较差，对pH较为敏感；(5)水的凝固点0℃较高，在运输和储存过程中需添力Ⅱ防冻剂；水性体系容易滋生 霉菌，需用防霉剂，使配方复杂化。
四、水性光固化材料的组成和分类
水性UV固化材料是由水性低聚物、光引发剂、助剂和水组成，其中水性低聚物和光引发剂是最主要的成份。8 z9 O6 ^( {. j- J! P- h* k' D O
1、水性低聚物
水性低聚物是水性光固化材料最重要的组成，它决定了固化膜的力学性能，如硬度、柔韧性、强度、耐磨性、附着力、耐化学药品性等，也影响光固化速度。水性低聚物从结构上看，一要具有可以进行光聚合的基团，如丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基等，由于丙烯酰氧基固化速度最快，所以主要为各类丙烯酸树 脂。二要分子链上含有一定数量的亲水基团，如羧基、羟基、氨基、季胺基、醚基、酰胺基等。目前水性低聚物一般制备大多在原油性低聚物中引入亲水基团，如羧基、季胺基、聚7,-醇链等方式，使油性低聚物转变成水性低聚物。
2、水性光引发剂
光引发剂是光固化材料的重要组成，它决定了光固化材料的固化速度。对水性光固化材料，它要求光引发剂与水性低聚物相容性好，在水介质中光活性高，引发效率高，同时与其他光引发剂要求一样低挥发性、无毒、无味、无色等。
用于水性光固化材料的光引发剂可分为水分散型和水溶性2大类，目前常规光固化材料所用光引发剂大多为油溶性的，在水中不溶或溶解度很小，不适用于水性光固化材料，所以近年来水性光引发剂的研究和开发也成为热门课题，并取得了可喜的进展。不少水性光引发剂是在原来油溶性光引发剂结构中引入阴离子、阳离子或亲 水性的非离子基，使其变成水溶性；或将油溶性光引发剂变成稳定的水乳液或水分散体。已经商品化的水性光引发剂
