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水性UV涂料是研究較多的一類新型綠色材料，其相關機理如下。
1光固化
涂料在光輻射下進行的反應是典型的光化學反應與鏈式聚合反應。不同的光引發(fā)劑匹配不同波長的光，而大多數(shù)光引發(fā)劑只對波長為100~400nm 的光較為敏感。在光照下，一部分波長與光引發(fā)劑相匹配的光被光引發(fā)劑分子以“一個分子只吸收一個光子”的方式吸收，之后分子從吸收的光子中獲得能量，導致分子內原子的外層電子分布發(fā)生變化，分子從普通穩(wěn)態(tài)激發(fā)，進入不穩(wěn)定的活躍狀態(tài)。處于不穩(wěn)定活躍狀態(tài)的光引發(fā)劑分子通過自身弱鍵均裂或者在外加試劑(如助引發(fā)劑)的作用下裂解，產(chǎn)生能夠引發(fā)低聚物樹脂分子的不飽和鍵斷開的活性中間體物質，并與低聚物單體結合，之后與其余低聚物單體發(fā)生鏈式聚合反應而交聯(lián)成膜。
2水性化
主要利用鹽易溶于水的原理，在聚合物的分子鏈上引入一定數(shù)量易與水親和的極性基團，同時為了獲得穩(wěn)定的水性體系而加入少量醇或醚醇，經(jīng)過與有機胺、低分子酸等發(fā)生酸堿中和反應制成鹽，即可得到溶于水的樹脂粒子。
水性UV涂料的特點
1材料本身
水性UV涂料以廉價、無毒的水作為稀釋劑來調節(jié)黏度，一方面可以實現(xiàn)薄層涂布，另一方面使無活性稀釋劑、零 VOC 排放、零刺激性等涂料配方變成可能，降低了成本，保護了環(huán)境�；钚韵♂寗⿻鸸袒湛s，用其制備的涂料尤其不適合涂覆在塑料等非吸收性表面，以水做稀釋劑不但解決了這一問題，而且可以增強對基材或底漆的黏附力。一般認為相對分子質量與漆膜的韌性和硬度成正比。油性光固化涂料中主要成膜低聚物的相對分子質量較低，而參與成膜且調節(jié)黏度的活性稀釋劑的相對分子質量也不高，因此很難兼顧高硬度和高韌性，而水性UV涂料可以使用相對分子質量大的低聚物，克服了這一缺點。
2施工過程中的人機適用性
傳統(tǒng)的溶劑型涂料需要烘烤或者加熱數(shù)小時甚至數(shù)十小時才能干透，而光固化涂料不僅不用烘烤，節(jié)約了能源，而且固化速率非�？欤羁斓纳踔林恍� 0.05 ~ 1.00 s，這就給連續(xù)快速施工帶來了便利。不易燃的水代替了易燃、有刺激性的有機溶劑，提高了施工的安全性。因涂料易溶于水，故涂裝的器皿和工具也容易清洗。
3水性UV涂料的缺點
(1)因體系中有水，故涂裝固化前需進行預除水。一方面多了一道施工工序，影響效率；另一方面，將1mol水蒸發(fā)需要40.6kJ熱量，在節(jié)能低耗方面還需改善。
(2)大部分基材的表面張力為20.0~50.0mN/m ，其中鋼鐵的表面張力為36.0~50.0mN/m。水的表面張力是72.7mN/m。套用朱定一等提出的計算固體表面張力的關系式，算得水在鋼鐵表面的濕潤角為68.13°~108.40°，因此水不易浸潤基材，容易導致涂布不均勻。
(3)光照死角的存在會延長完全固化的時間。
(4)水性體系的穩(wěn)定性以及所得涂層的防霉、防凍、耐水、耐候等性能需要提高。
