與世界涂料工業(yè)發(fā)展的潮流相一致，中國(guó)涂料產(chǎn)品的研發(fā)呈追求“三高一低”的趨勢(shì)，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(guó)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(huì)主席洪嘯吟教授的訪談?dòng)洝?
問(wèn)：洪教授，您好!請(qǐng)您介紹一下光固化涂料與一般涂料相比，有哪些顯著特點(diǎn)?
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(diǎn)是：它是一種無(wú)溶劑或基本無(wú)溶劑的涂料，在成膜過(guò)程中無(wú)溶劑飛逸到大氣中去，對(duì)環(huán)境基本上沒(méi)有污染；第二，它能在燈光下固化，通常只需1秒鐘時(shí)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(duì)熱敏感的材料，如塑料、紙張和木材等的涂裝。
問(wèn)：我國(guó)在20世紀(jì)70年代就開(kāi)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(guó)原子能機(jī)構(gòu)到中國(guó)來(lái)，推動(dòng)光固化的研制，我們開(kāi)始辦培訓(xùn)班，介紹光固化的基本知識(shí)。培訓(xùn)班一結(jié)束，一些民營(yíng)企業(yè)開(kāi)始干。后來(lái)又成立了中國(guó)輻照協(xié)會(huì)，湖南亞大就是在輻射技術(shù)協(xié)會(huì)的推動(dòng)之下發(fā)展起來(lái)的。它原來(lái)是買(mǎi)國(guó)外的產(chǎn)品較多(引發(fā)劑等)，所以價(jià)格較貴，后來(lái)改用國(guó)內(nèi)的原料，價(jià)格就較合理，市場(chǎng)也比較大。
輻射固化是一項(xiàng)廣義上的技術(shù)，涂料僅是其中一部分，但市場(chǎng)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(kāi)放的深入，前些年，臺(tái)灣的長(zhǎng)興進(jìn)來(lái)了，它就委托加工做引發(fā)劑，然后再出口。通過(guò)辦學(xué)習(xí)班，開(kāi)國(guó)際會(huì)議等形式，讓生產(chǎn)廠家登臺(tái)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(jià)格適中，因此可替代國(guó)外同類產(chǎn)品，深受市場(chǎng)歡迎。我們獲得的經(jīng)驗(yàn)是：中國(guó)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(lì)企業(yè)到國(guó)外辦展，這樣市場(chǎng)就開(kāi)闊了。
現(xiàn)在看來(lái)，國(guó)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(yíng)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(kāi)始的，他們有較好的科研基礎(chǔ)，又有國(guó)外的先進(jìn)產(chǎn)品或經(jīng)驗(yàn)，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(guó)是亞洲地區(qū)光固化涂料應(yīng)用最多的國(guó)家，世界上引發(fā)劑產(chǎn)量最大的國(guó)家，這是多么了不起的變化啊!
問(wèn)：光固化粉末涂料與一般粉末涂料相比，有哪些優(yōu)點(diǎn)?
答：這個(gè)優(yōu)點(diǎn)比較明顯。一般粉末涂料的缺點(diǎn)是在生產(chǎn)中要從雙螺桿中擠出來(lái)，擠出來(lái)會(huì)受熱，但在雙螺桿里不能固化，這樣儲(chǔ)藏時(shí)才不會(huì)結(jié)塊。必須將反應(yīng)性降得很低(太高了會(huì)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?yàn)榉磻?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(gè)缺點(diǎn)。
由于粉末涂料加工時(shí)是熱反應(yīng)，所以在熔融時(shí)需要流平，但在流平過(guò)程中，它就開(kāi)始反應(yīng)了，沒(méi)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(gè)缺點(diǎn)。
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(duì)涂料的影響不大，熔融溫度可以做得比較低，這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。另外，在涂布時(shí)，一涂上就加熱(紅外燈)熔融時(shí)它不反應(yīng)，要等一會(huì)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(gè)優(yōu)點(diǎn)。
問(wèn)：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?yàn)楣夤袒玫囊l(fā)劑是小分子，在盛放食品的容器里，小分子會(huì)跑出來(lái)，這樣使用就受到限制，還有它在固化時(shí)(雖然沒(méi)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(guó)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(guó)內(nèi)的發(fā)展方向，肯定會(huì)有市場(chǎng)的。
二是陽(yáng)離子的，這類產(chǎn)品品質(zhì)很好，但價(jià)錢(qián)較貴，一般采用混雜的辦法，陽(yáng)離子、陰離子都要和自由基混雜起來(lái)用，叫做混雜固化，這也是一個(gè)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(méi)有光固化性能的東西變成光固化產(chǎn)品，這也是一個(gè)方向。
問(wèn)：水性光固化應(yīng)該解決哪些問(wèn)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(wèn)題是：因?yàn)樗獡]發(fā)，本來(lái)光固化是非?？斓?，有了水以后就不快了，這是一個(gè)問(wèn)題。所以它的用途不像粉末涂料那么廣。比如說(shuō)，本來(lái)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(shì)就相應(yīng)減少了。其優(yōu)勢(shì)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(méi)有太大的困難，但水要揮發(fā)，這個(gè)問(wèn)題解決不了，它的用途會(huì)受到限制。我分析，它在一般材料上使用沒(méi)有太大的優(yōu)勢(shì)，惟一的優(yōu)勢(shì)就是：溫度可以低一點(diǎn)，省能量。但是在電泳漆和油墨紙張方面優(yōu)勢(shì)還是有，主要是減少了味道，沒(méi)有溶劑，沒(méi)有污染。
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