與世界涂料工業(yè)發(fā)展的潮流相一致，中國涂料產(chǎn)品的研發(fā)呈追求“三高一低”的趨勢，即高裝飾、高耐久、高功能和低污染。而節(jié)能、環(huán)保高效的UV固化涂料也是今后的發(fā)展方向。在用于UV固化涂料的光引發(fā)劑領(lǐng)域，我國已進(jìn)入世界前列。UV固化涂料已在木制家具、塑料制品、手機(jī)機(jī)殼表面等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。以下是清華大學(xué)化學(xué)系博導(dǎo)、亞洲輻射技術(shù)協(xié)會主席洪嘯吟教授的訪談記。
問：洪教授，您好!請您介紹一下光固化涂料與一般涂料相比，有哪些顯著特點?
答：光固化涂料是一種4E(經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好、節(jié)省能源、高生產(chǎn)效率)涂料，和一般涂料相比，最大的特點是：它是一種無溶劑或基本無溶劑的涂料，在成膜過程中無溶劑飛逸到大氣中去，對環(huán)境基本上沒有污染；第二，它能在燈光下固化，通常只需1秒鐘時間，可進(jìn)行快速連續(xù)化涂裝，生產(chǎn)效率高；第三，不需要烘烤，不僅節(jié)省能量，而且節(jié)省了空間和設(shè)備投資；第四，不需要高溫，可用于對熱敏感的材料，如塑料、紙張和木材等的涂裝。
問：我國在20世紀(jì)70年代就開始了光固化木器涂料的研發(fā)，歷經(jīng)30多年，您能介紹一下發(fā)展歷程嗎?
答：最初的產(chǎn)品質(zhì)量都是不穩(wěn)定的。所用的原材料，如引發(fā)劑、單體、齊聚物都要自己做，結(jié)果齊聚物做成黃色的，引發(fā)劑都是低檔的，質(zhì)量較差。
1993年，聯(lián)合國原子能機(jī)構(gòu)到中國來，推動光固化的研制，我們開始辦培訓(xùn)班，介紹光固化的基本知識。培訓(xùn)班一結(jié)束，一些民營企業(yè)開始干。后來又成立了中國輻照協(xié)會，湖南亞大就是在輻射技術(shù)協(xié)會的推動之下發(fā)展起來的。它原來是買國外的產(chǎn)品較多(引發(fā)劑等)，所以價格較貴，后來改用國內(nèi)的原料，價格就較合理，市場也比較大。
輻射固化是一項廣義上的技術(shù)，涂料僅是其中一部分，但市場占有額在光固化中比例較大，所以它發(fā)展很快。由于改革開放的深入，前些年，臺灣的長興進(jìn)來了，它就委托加工做引發(fā)劑，然后再出口。通過辦學(xué)習(xí)班，開國際會議等形式，讓生產(chǎn)廠家登臺亮相，清華的紫光、江蘇的常泰和湖南的亞大等企業(yè)研發(fā)的引發(fā)劑，產(chǎn)品質(zhì)量非常好且價格適中，因此可替代國外同類產(chǎn)品，深受市場歡迎。我們獲得的經(jīng)驗是：中國的廠家要走向世界，必須要展覽，把自己的成果展示出去，鼓勵企業(yè)到國外辦展，這樣市場就開闊了。
現(xiàn)在看來，國內(nèi)光固化技術(shù)的推廣和蓬勃發(fā)展，應(yīng)歸功于講習(xí)班的普及和民營企業(yè)靈活的運(yùn)行機(jī)制?，F(xiàn)在每年都有講習(xí)班，培訓(xùn)了一大批人。剛始搞光固化的不是企業(yè)，而是高等學(xué)校，是從高校的教授們開始的，他們有較好的科研基礎(chǔ)，又有國外的先進(jìn)產(chǎn)品或經(jīng)驗，一結(jié)合，就蓬勃發(fā)展了。每年(1993年起)一大步，現(xiàn)在達(dá)到25％～50％。目前，我國是亞洲地區(qū)光固化涂料應(yīng)用最多的國家，世界上引發(fā)劑產(chǎn)量最大的國家，這是多么了不起的變化啊!
問：光固化粉末涂料與一般粉末涂料相比，有哪些優(yōu)點?
答：這個優(yōu)點比較明顯。一般粉末涂料的缺點是在生產(chǎn)中要從雙螺桿中擠出來，擠出來會受熱，但在雙螺桿里不能固化，這樣儲藏時才不會結(jié)塊。必須將反應(yīng)性降得很低(太高了會在雙螺桿里引起反應(yīng))，故玻璃化溫度要做得高一些，當(dāng)噴涂后，因為反應(yīng)性較低，為高溫反應(yīng)(150～160℃)，要烘，由于溫度高，就不能用于塑料、木材等熱敏性基材上，這是第一個缺點。
由于粉末涂料加工時是熱反應(yīng)，所以在熔融時需要流平，但在流平過程中，它就開始反應(yīng)了，沒等流平就固定了，所以，它的表觀很容易形成桔皮狀，其弊病是流平不好，這是第二個缺點。
但是，光固化不一樣，它不照光就不反應(yīng)，在雙螺桿上是安全的，溫度高一些，低一些，對涂料的影響不大，熔融溫度可以做得比較低，這是一個優(yōu)點。另外，在涂布時，一涂上就加熱(紅外燈)熔融時它不反應(yīng)，要等一會兒，等它流平了，然后光照幾秒鐘，致使它的光澤好，它的表觀裝飾性就好，而且可以用在塑料、木材上，這是最大的一個優(yōu)點。
問：下一步光固化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展方向包括哪些方面?
答：一是水性化。因為光固化用的引發(fā)劑是小分子，在盛放食品的容器里，小分子會跑出來，這樣使用就受到限制，還有它在固化時(雖然沒有溶劑)，那些所謂的活性稀釋劑是有味道的，有刺激性的。由于是水性的，在國內(nèi)還需要做電子束，電子束穿透力強(qiáng)，電子束是輻射固化在國內(nèi)的發(fā)展方向，肯定會有市場的。
二是陽離子的，這類產(chǎn)品品質(zhì)很好，但價錢較貴，一般采用混雜的辦法，陽離子、陰離子都要和自由基混雜起來用，叫做混雜固化，這也是一個方向。
三是不加引發(fā)劑的。在光照以后產(chǎn)生氨，氨可以做誘化劑，也可以做環(huán)氧化合物的固化劑，這可以把一些沒有光固化性能的東西變成光固化產(chǎn)品，這也是一個方向。
問：水性光固化應(yīng)該解決哪些問題?
答：水性光固化涂料與一般水性涂料一樣，有兩種類型。一種為乳膠型，一種為水稀釋型，它的問題是：因為水要揮發(fā)，本來光固化是非?？斓模辛怂院缶筒豢炝?，這是一個問題。所以它的用途不像粉末涂料那么廣。比如說，本來光固化是一種較快的固化法，可如果做成水性的，還要等水慢慢揮發(fā)掉，而且要加能量，需要烘，所以它的優(yōu)勢就相應(yīng)減少了。其優(yōu)勢主要在于：一是能熔融后固化，可以改善表面的流平；二是(紙張)能量低，吸水后，干得較快，可以透氣。水性光固化涂料從原理講，并沒有太大的困難，但水要揮發(fā)，這個問題解決不了，它的用途會受到限制。我分析，它在一般材料上使用沒有太大的優(yōu)勢，惟一的優(yōu)勢就是：溫度可以低一點，省能量。但是在電泳漆和油墨紙張方面優(yōu)勢還是有，主要是減少了味道，沒有溶劑，沒有污染。
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