行業現狀

根據專業預測，全球UV固化涂料市場預計將從2020年的65億美元增長到2025年的114億美元，復合年增長率為12%。UV涂料可提供高光澤的表面，環保、耐磨、快干，具有多種性能。環境法規持續出臺驅動了綠色涂料在行業的日益普及，市場對UV固化涂料的需求也隨之增加，但在COVID-19大流行期間，電子和工業涂料行業的銷量下滑，影響了對UV固化涂料的需求涂料在線coatingol.com。

由于日益嚴格的減排法規，UV固化涂料在歐洲和北美等地區的接受度更高，但在亞太和MEA（中東和非洲）地區還待進一步發展。UV光固化技術大體分為UV自由基和UV陽離子兩種體系， UV陽離子涂料憑借優良的加工性能在金屬罐聽、卷鋼以及軟包裝行業廣泛應用，主要市場目前同樣在歐美地區。

體系差別

UV陽離子與UV自由基材料差別很大，但總體組成類似。陽離子體系以環氧類材料為主，但普通雙酚A型環氧反應速度較慢，以脂環族環氧類/氧雜環丁烷類材料應用較多；自由基體系商業化現已非常成熟，以環氧/聚酯/聚氨酯改性的丙烯酸酯類材料可提供更多選擇的解決方案。

UV陽離子體系相對自由基體系可選用的原材料種類較少，聚合物以低粘度的脂環族環氧樹脂為主。以脂環族環氧樹脂為例：

在UV涂料行業中各純度規格的TTA21是最主要的產品。隨著陽離子UV涂料/的應用持續顯著增長，可以預見到以TTA21為代表的脂環族環氧樹脂的用量將越來越大。

性能差別

在油墨/涂料的具體產品應用中，除了都需要紫外光來提供固化能量，兩種體系在性能表現和反應特性上體現出較大的差異：

1.氧阻聚效應

UV陽離子體系沒有氧阻聚的影響，但比較怕水，濕氣會影響陽離子體系的固化效率；UV自由基則反之，受到氧阻聚影響較大。

2.基材附著力

通常在比較難附著的基材表面，如玻璃/金屬/高密度塑膠，UV陽離子比UV自由基有更好的附著力表現。

3.體積收縮率

UV自由基體系配方的固化收縮率一般在10%以上，而UV陽離子體系可以把收縮率控制在1-3%，是解決體積收縮的好方案。

4.暗固化特性

UV陽離子體系在停止光源照射后可繼續向內層反應，完成材料的后固化，這就是暗固化特性，很適合做厚涂的應用，加熱對陽離子后固化速度的提升有明顯幫助；UV自由基則是個即停即止的反應體系。

5.接觸安全性

UV陽離子體系的反應程度接近100%，安全性可通過REACH/FDA檢測認證，可應用于食品包裝等相關領域。

6.光固化速度

一般情況下UV自由基體系的固化速度比陽離子體系要快，受氧阻聚影響的產品陽離子表干會更快，但實干速度不如自由基，可以通過加熱促進反應，最終可以達到一個非常好的完成度。

配方注意事項

UV陽離子體系可以以任意比例與UV自由基體系共混，稱為UV混雜體系，可改善UV陽離子相對固化速度慢和UV自由基收縮大、受氧阻聚影響等缺點，相同膜厚情況下各體系固化能量差別不大。

UV陽離子體系是靠引發劑產生的Lewis強酸做活性點進行開環反應，配方里常見會影響到引發劑活性的材料主要是偶氮類的有機顏料（可通過改性做保護），與自由基混雜時TPO/819/907等結構含P、S等元素的引發劑，以及類似115的多級胺。

濕度對UV陽離子體系固化的影響較大，控制環境濕度在50%以內為宜；同時加熱會加快反應速度。