水性UV固化树脂高速分散机

1.1.1 UP类树脂

UP树脂是*早用于光固化涂料的原材料之一。水性UP是指在传统UP的分子链上引入离子型结构单元后制成的离子型共聚酯。离子型基团的存在不仅赋予UP良好的水溶性，而且赋予其优良的吸湿性和离子电导特性。常用的水性改性剂主要有挥发性胺、磺酸盐等（既可单独使用，也可复合使用），其在UP上可产生或引入盐基（控制UP的酸值或中和度，可制成不同的分散体系），使树脂具有良好的水溶性和水分散性。

Satpute等在PG（丙二醇）中加入不同比例的MA（马来酸酐）、PA（邻苯二甲酸酐），制成了6种不同的端羧基UP。研究结果表明：在水中用氨作为UP的乳化剂时，制成的涂膜具有极好的稳定性，UP乳液的硬度、柔性、耐水性、耐化学稳定性和耐溶剂性等均随MA含量增加而提高。Jankowski等以3-羟基-1-丙烷磺酸钠或二羟基丙烷磺酸钠作为磺酸盐改性剂，采用共聚法制备出一种含吸水性磺酸基的新型水性UV固化树脂，其涂层硬度较高，对玻璃和金属底材具有良好的附着力。

1.1.2 PUA类树脂

PUA的涂层具有耐磨性好、柔韧性佳、冲击强度和拉伸强度相对较高、耐化学腐蚀性优和黏附性优异等特点，已广泛应用于水性UV固化的低聚物体系。将综合性能优异、价格昂贵的PU（聚氨酯）与丙烯酸酯（廉价、易制备、涂膜丰满和光泽度好等）共聚后，制得的PUA树脂兼具两者的优点，相应的光固化水性树脂的使用性能明显提高。

唐金财等制备了WSPUA（水性UV固化星型杂臂PUA），并着重探讨了星型PU分子臂的软段组成对WSPUA乳液和UV固化胶膜性能的影响。Asif等以WHPUAs（水性超支化PUA）为预聚体，制备了相应的UV固化树脂。研究结果表明：固化WHPUAs的Tg（玻璃化转变温度）高于固化EB2002（水性丙烯酸酯树脂）的Tg，并且前者的涂膜强度高于后者。

Rwei等分别研究了两种水性PUA[HDI（己二异氰酸酯丙烯酸酯）和HMDI（4，4′-二异氰酸酯二环己基甲烷）]的UV固化动力学。结果表明：HMDI中环己烷的空间位阻效应对固化动力学有负面影响，故HMDI始终具有相对较低的固化速率常数。

改性水性UV固化PUA可有效克服传统UV固化PUA的耐水性差、柔性欠佳等缺点。殷海龙等在PUA链段中引入了多种亲水基团，合成出一种多官能度的改性UV固化WPUA（水性PUA），并发现改性产品固化膜的综合性能有所提高。

有机硅纳米复合改性可进一步提高水性UV固化PUA树脂的综合性能。Sow等以艳佳固819为光引发剂，采用水性UV聚合法合成了含氧化铝和SiO2的PUA纳米复合树脂。研究结果表明：氧化铝和SiO2纳米颗粒的引入，有效提高了PUA涂层的硬度，同时不影响涂层和被粘物之间的黏附力。

Qiu等首先采用原位法合成了水性UV固化PUA低聚物；然后以不同的TEOS（四乙氧基硅烷）和GLYMO（3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷）作为偶联剂，采用溶胶-凝胶法制备了水性UV固化PUA/SiO2低聚物。研究结果表明：该复合材料有望在高性能水性UV固化树脂中得到广泛应用。

Chu将水性PUA和水性EA树脂共混后，进行UV固化。该共混物UV固化膜的综合性能（如相容性、固化速率、光性能和力学性能等）良好，并且其在涂料、清漆和油墨等方面的应用前景非常广阔。

1.1.3 EA类树脂

EA是由EP（环氧树脂）和丙烯酸酯反应而成的：首先在EP中引入不饱和基团，再利用EA中的羟基与酸酐（如顺酐、偏苯三酸酐和均苯四酸酐等）反应引入羧基作为亲水基团，*后用碱中和（以达到水分散或水溶等效果）即可。EA可直接用阳离子引发，也可以与含不饱和键的化合物结合后用自由基引发，故其作为光固化低聚物的应用相对*多。以EA为预聚体的光固化膜，具有表面光泽度高、硬度大、粘接力佳、耐化学稳定性优和耐热性好等诸多优点。

郭松喜制备了纸张用UV固化水性EA涂料，并讨论了涂料组分及其含量对固化膜性能的影响。Liu等合成了一种新型萘基水性EA树脂，并采用TGA（热失重分析）法表征了该树脂独特的热稳定性能。

EA树脂虽具有较高的硬度和刚度，但其仍存在着黏度大、脆性高和柔性欠佳等弊病，故对其改性显得尤为重要。臧利敏等采用脂肪族EP和丙烯酸酯合成了UV固化EA；然后在分子链中引入了羧基，合成出一种新型改性的水性UV固化EA。Xiao等制备出一种水性EA/硅溶胶纳米复合材料，并探讨了光引发剂、固化时间等因素对涂层固化程度的影响。Bao等在超支化PU分子链上引入了羟基，与水性丙烯酸酯反应后，合成了超支化水性PUA；然后该超支化水性PUA与EA按不同比例混合，经UV辐照后固化得超支化复合UV涂料。该复合UV涂层的冲击强度是纯EA类UV涂层的2倍。