话说光固化材料

    【集萃网观察】我国光固化材料起步于上世纪70年代初、发展于上世纪90年代初、兴起于上世纪90年代末。目前已经形成新的产业并保持持续快速发展。近年虽受石油价格上涨、丙烯酸反倾销影响，导致原料价格异常上行，但光固化产业依然发展和壮大。目前我国已成为仅次于美国和日本的光固化原材料和产品的生产大国，光固化原材料中活性稀释剂和光引发剂已大量出口，特别是光引发剂已是世界最大的生产国和出口国。光固化技术和材料虽然有了飞快的发展，但它也存在一些问题，影响了它的应用和推广，业界正在致力于解决这一瓶颈。为此了解其分类、应用是重要课题，专家对此用“类分3族、用达8方”概括。  
    水性光固化材料分为乳液型、水分散型和水溶性3类，其中：水溶性粒径<5nm，外观透明；水分散性粒径20～100nm，外观半透明；乳液型粒径>100nm，外观为乳液。关于乳液型，早期采用外加乳化剂，低聚物不含亲水基团、靠机械作用，使低聚物分散于水中，得到低聚物乳液；但乳化剂加入影响固化膜的耐水性和光泽，力学性能也大幅下降，材料对DH值也敏感。现在多采用自乳化型，即在低聚物中引入亲水基团(如羧基、聚乙二醇)，在水中有自乳化作用，不用外加乳化剂，固化后可提高耐水性和光泽。水分散型原理是什么？利用低聚物中亲水基团和疏水基团巧妙平衡，在水中分散后，低聚物形成稳定的水分散体；水溶型则是这样形成的：低聚物含有足够量的羧基盐或季铵盐基团，成为水溶性材料。 
    水性光固化材料的应用广泛。随着世界各国对环境保护的重视，环保立法日益完善、执行日益严格，推动了水性光固化材料的开发和应用，水性光固化材料的优良性能也引起了人们的兴趣和重视。目前水性光固化材料已在纸张上光油、木器清漆、丝印油墨、电沉积光致抗蚀剂等领域获得应用，正在开发用于水显影型光成像阻焊剂、凹印油墨、柔印油墨、UV喷墨油墨、皮革涂料、织物涂料等。其应用首先为纸张上光油，这是水性光固化材料最早应用的领域之一，包括水性UV底油、水性UV上光油，光泽度≥90%、可联机上光或脱机单独上光。
    二是木器涂料，水性光固化材料在木器和木材涂饰上有较高的应用价值，特别在胶合板与成型木器的涂装上比较有利；采用低固含量清漆，有优异的木纹展现性、可增加木质美感；德国VianovaResins公司生产的水性光固化涂料，用于木器涂装很受欢迎。三是丝印油墨，这也是水性光固化材料一个重要应用领域；水性UV丝印油墨，用于户外广告宣传，将会获得更广泛的应用。四是电沉积抗蚀剂，这是将抗蚀剂中感光性树脂进行亲水改性后变成水性感光性树脂，经电沉积后在覆铜板表面形成一层薄薄的均匀而致密的抗蚀膜，其分辨率可达0.02～0.03mm，高于UV抗蚀油墨、干膜和湿膜的分辨率。这是水性光固化材料在电子化学品中的应用的实例。 
    水性光固化材料的应用还包括：水显影型光成像阻焊剂，是针对碱显影型光成像阻焊剂存在的弊病而开发的，它是在酚醛环氧丙烯酸树脂中，引入水溶性可热分解性基团变成水溶性树脂，该基团还能在100℃时，与树脂中环氧基发生交联反应、失去亲水性，故固化膜具有优良的耐热性和电气性能；凹印油墨和柔印油墨，目前凹印和柔印大量使用水性油墨，正适合水性光固化材料拓展应用领域，但要解决油墨稳定性和印刷适性才能实用，这又是水性光固化材料的一个重要应用领域；喷墨油墨作为一种非接触式，无压力、无印版的数字化印刷方式，从上世纪90年代获得迅速发展，上世纪末又出现了UV喷墨印刷，水性UV喷墨油墨则利用其低黏度、商眭能的特点，将成为UV喷墨油墨研究和发展方向之一；皮革涂料和织物涂料，皮革包括人造革和各种织物穿戴在人体上，要求在生产中使用环保涂料，而水性光固化涂料是一种最佳的选择，既环保安全、又高效优质，开发水性光固化皮革涂料和织物涂料，也是水性光固化材料应用的一个重要方面。