水性UV 涂料的組分主要是含有丙烯酸類或其它不飽和雙鍵的可溶于水或分散于水中的樹脂,樹脂在水中的存在形式可以分為以下三大類:
乳液——這類UV 樹脂往往是由無水的不飽和聚酯或丙烯酸酯類直接形成,通常需要加入1~2 種乳化劑。
水分散體型——與乳液相比,UV 樹脂在水分散體中的分散顆粒更小,并且樹脂的相分子質量也更高。這使得采用這類樹脂的水性UV 涂料往往在UV 固化前(水蒸后)就可以形成表干的涂膜。在光引后獲得高度交聯的涂層。
水溶型——這類UV 樹脂只能與少量水互溶,過量的水使得它成為混濁絮凝狀,導致無法操作加工。
在述3 種樹脂中,前兩種其實都不是水溶性樹脂,只是樹脂顆粒以不同狀態分散于水中,這可以大大降低樹脂中所需親水性基團的數量,使固化后的涂膜有更好的耐水性,不會水敏感。
1·水性UV固化樹脂
水性UV固化樹脂是指在傳統UV固化樹脂的基礎引入了水性基團或鏈段,使樹脂具有一定的親水性和吸水性。常見的水性UV固化樹脂的合成方法有兩種:一種是在傳統樹脂的分子鏈引入親水性基團[如UP(不飽和聚酯)類樹脂];另一種是與丙烯酸酯應生成水性丙烯酸酯類低聚物[如PUA(聚氨酯丙烯酸酯)、EA(環氧丙烯酸酯)等]。水性UV固化樹脂具有無溶劑臭味、無、無污染、操作方便、殘膠易清理、固含量高和儲運安全方便等優點,是環保節能型UV固化樹脂的展方向。
1.1水性UV固化樹脂的分類
低聚物是水性UV固化體系中重要的組成部分。與傳統UV固化樹脂不同,水性UV固化樹脂基體的分子結構中必須含有親水基或親水鏈段,使聚合物具有一定的吸水性。水性UV固化低聚物基體樹脂不同可分為UP類、PUA類和EA類等。
PUA類的綜合性能相較好,而EA的耐化學穩定性相{zh0}。因此,在選擇水性UV固化體系的組分時,預聚體的選用最終固化膠膜的厚度、硬度和剪切強度等影響極大。
目前,UV固化樹脂已廣泛應用于涂料、油墨和膠粘劑等固化體系的預聚體中。而水性UV固化樹脂作為一種型、環保和節能型樹脂,其各項性能均優于傳統的UV固化樹脂。水性UV固化涂料既可應用于紙張光油、絲網印油墨、平版印油墨、塑料清漆、罩光清漆和革涂料等方面,也可應用于光聚合物印版、凹印油墨和柔印油墨等應用領域(許多高品質的印油墨都采用多色疊印工藝,只有低固含量的水性UV固化涂料能滿足這一要求),甚在木器、木材涂飾等方面也有較高的應用價值。