一、UV光固化水性涂料的定義和分類

1、定義

水性涂料是以水作為分散介質，樹脂作為分散相，形成的非均相體系。

2、水性涂料的分類

二、UV光固化水性涂料的發展

據了解，中國涂料總產量達到了755萬噸，其中水性涂料占到321萬噸，占總產量的43%左右

在2010年中國木器涂料年使用量大約在80多萬噸，其中溶劑型涂料占98%，水性木器涂料僅占2%左右

2011年水性涂料已經占到我國涂料市場的50%以上

根據最近幾年的涂料的產銷會上的情況，水性涂料在中國的推廣不是預期的那么好

行業熱、市場冷

中國品牌的水性涂料的推廣顯得尤為困難

市場冷的原因

1、本土品牌質量和應用與國外品牌存在差距

2、成本高，價格降不下來

3、與傳統溶劑型涂料相比，功能性方面存在一定的差距

4、國人的環保意識  

5、政策性扶持力度不夠     

水性涂料發展的三大方向

1、向水性化發展：低VOC、低毒、好的耐久性、耐水性、豐滿度

2、向功能化發展：防火、防霉、防腐蝕

3、向高性能、高檔次發展：耐侯性、耐污染、耐化學品性

三、UV光固化水性涂料的特點

1、水性涂料是一個多相體系

2、水溶性樹脂由溶液樹脂通過引入親水性基團，經中和，最后分散在水中而制成

3、一般需要加入親水性的溶劑——助溶劑

4、水性涂料的固體含量通常低于溶劑型涂料的固體含量

水性涂料的組成

水性涂料的組成為水性樹脂、顏填料、助劑、中和劑、水等。

水性涂料的優點

1、以水作溶劑，節省大量資源；消除了施工時火災危險性；降低了對大氣污染；僅采用少量低毒性醇醚類有機溶劑，改善了作業環境條件。一般的水性涂料有機溶劑（占涂料）在10％～15％之間，而現在的陰極電泳涂料已降至1.2％以下，對降低污染節省資源效果顯著。 

2、水性涂料在濕表面和潮濕環境中可以直接涂覆施工；對材質表面適應性好，涂層附著力強。涂裝工具可用水清洗，大大減少清洗溶劑的消耗。電泳涂膜均勻、平整。展平性好；內腔、焊縫、棱角、棱邊部位都能涂上一定厚度的涂膜，有很好的防護性；電泳涂膜有最好的耐腐蝕性，厚膜陰極電泳涂層的耐鹽霧性最高可達1200h。

水性涂料存在的問題

1、水性涂料對施工過程中及材質表面清潔度要求高，因水的表面張力大，污物易使涂膜產生縮孔;水性涂料對抗強機械作用力的分散穩定性差，輸送管道內的流速急劇變化時，分散微粒被壓縮成固態微粒，使涂膜產生麻點。

2、水性涂料對涂裝設備腐蝕性大，需采用防腐蝕襯里或不銹鋼材料，設備造價高。

3、烘烤型水性涂料對施工環境條件（溫度、濕度）要求較嚴格，增加了調溫調濕設備的投入，同時也增大了能耗。水的蒸發潛熱大，烘烤能量消耗大。

4、水性涂料存在耐水性差的問題，使涂料和槽液的穩定性差，涂膜的耐水性差。水性涂料的介質一般都在微堿性（PH7.5～pH8.5），樹脂中的酯鍵易水解而使分子鏈降解，影響涂料和槽液穩定性，及涂膜的性能。

四、水性涂料水溶性機理

合成樹脂之所以能溶于水，是由于在聚合物的分子鏈上含有一定數量的強親水性基團，例如含有羧基、氨基、羥基、醚基、酰胺基等。

但是這些極性基團與水混合時多數只能形成乳濁液，它們的酸鹽則可部分溶于水中，因而水溶性樹脂大多數以中和成鹽的形式獲得水溶性。

五、水溶性樹脂的合成原理

1、在樹脂分子鏈中引入胺基（或羧基），用酸（或堿）中和形成陽離子型（或陰離子型）樹脂，能水溶或增溶分散于水中。

2、在樹脂分子鏈引入一定數量的強親水基團，如羧基、羥基、氨基、醚基、酰胺基等，自乳化而分散于水中。

3、外加乳化劑乳液聚合，或對樹脂強制乳化形成水分散乳液。有時幾種方式同時并用，以提高水分散性及水分散液的穩定性。

4、水性涂料雖然以水作分散介質，但為了提高樹脂的水溶性，調節水性涂料的粘度及涂膜的流平性，需加入少量醇醚類有機助溶劑。

助溶劑（共溶劑）

助溶劑的作用是增加樹脂在水中的溶解度，同時用于調節樹脂溶液的粘度，提高漆液的穩定性，改善漆膜的流平性和外觀。以同一個樹脂來比較，助溶劑不同，助溶的效果也不同。

在水溶性的醇類中，碳鏈長的醇比碳鏈短的醇助溶效果好；含醚基的醇比不合醚基的醇助溶效果好。因此，丁醇比乙醇好，丁基溶纖劑比丁醇更好。助溶劑的加入量通常為樹脂量的30％以下。

常用的助溶劑有乙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑和仲丁醇等。

六、UV光固化水性涂料的應用

水性建筑涂料

主要品種是水性聚氨酯涂料、水溶性丙烯酸涂料等。

內墻的應用：聚醋酸乙烯類是內墻涂料的主要品種，基本取帶了耐水性差的聚乙烯醇為粘結劑的106、107建筑涂料。

外墻的應用：主要以苯丙乳液為主（德國、日本），我國主要以丙烯酸乳液為主。苯丙乳液目前大量用于內墻涂料的制備。

2.在木質墻板上的應用

溶劑型涂料：

溶劑型涂料用于木板墻板時，容易產生氣泡而導致涂料失效，主要原因是溶劑型涂料形成的涂膜對水蒸氣的滲透很低，當木板吸收的水分被陽光加熱蒸發時，就會使涂膜產生氣泡。

乳膠涂料：

乳膠涂料沒有經過交聯，其涂膜對水蒸氣具有很好的滲透性能，所以乳膠涂料起泡現象很少。

乳膠涂料的抗皺紋性能比溶劑型涂料好，但乳膠涂料的耐沾污性能比溶劑型涂料差，透氣性能和耐沾污性能的要求對乳膠樹脂來說是矛盾的。如何改進乳膠樹脂的性能，設計更為合理的乳膠涂料配方提高水性涂料的耐沾污性，有待研究！

3.水性工業涂料

主要的品種有汽車涂料船舶涂料、集裝箱涂料、家具涂料、火車涂料的等。

1.水性汽車涂料

水性汽車涂料有水性底漆、水性中涂漆、水性面漆和水性罩光漆。

a.汽車中途漆

汽車中途漆又稱二道漿，起到抗擊修整不平的部位的作用，中途漆的主要品種有雙組分水溶性丙烯酸體系.

b.汽車面漆

汽車面漆是含彩色顏料和片狀鋁顏料的中間涂層以產生色澤與閃光效果。水性面漆主要有水溶性丙烯酸氨基酯和水溶性聚酯兩種.

c.汽車底漆

90%的汽車底漆都是用陰極電泳涂料，第五代的陰極電泳涂料具有泳透力高、涂膜厚、有良好的邊緣覆蓋性等，形成的涂膜耐鹽性顯著提高。

d.汽車罩光漆

具有耐候作用的透明面漆，所采用的樹脂水溶性甲醇醚化三聚氰胺甲醛樹脂與水性醇酸樹脂按比例配置而成的兩組份涂料體系。

e.陰極電泳涂料 

還用在金屬家具、家電產品輕工行業；鋁門窗、銅飾件等建筑行業；各種人造首飾、飾物等小五金行業等。

4.水性木器涂料

主要以水性聚氨酯為基體，通過丙烯酸、有機硅、有機氟等一種或多種進行改性。

5.水性金屬防腐涂料

UV光固化水性塑膠漆是一種特殊用途工藝品專用漆，無毒、無味，可用水稀釋，分為啞光、半光、亮光三種，清漆色澤淺，透明度高；色漆顏色鮮艷豐滿。產品質量優良、施工簡便、固含量高、每平米造價低，漆膜豐滿堅韌、色彩豐富、不黃變，具有附著力強及裝飾與保護兼優的物理性能。主要應用于ABS、PE、PP、PVC發泡型材等各種硬質塑料表面涂裝與保護。