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UV辐射固化涂料及其技术以其环保优势日益为人们所欢迎,UV涂料具有(1)性能卓越(Excellence),(2)环境友好(Ecology),(3)节省能源(Energy),(4)经济(Economy)等4E特点,此外还有固化速度快,生产效率高等特点。但是UV涂料中往往会使用的大量的活性单体和有机溶剂进行的调节施工粘度。这些组分会影响使用者的身体健康和环境。本课题先以选择目前市场最常见的几款水性树脂为研究对象,主要为纯丙烯酸水性树脂和聚氨酯改性丙烯酸树脂。通过评估他们的基本属性,例如固含量、成膜性能等,其次测试光引发的相容性和引发活性,筛选出选取了UCECOAT7200和Alberdingk Lux 250为主题树脂。然后以UCECOAT 7200为主题树脂,设计出初始配方,研究了影响水性UV耐刮擦性的几个关键因素,如叔胺EP115超细三氧化二铝粉和纳米二氧化硅改性的反应单体Nanocryl C410等.同时确立这些助剂的添加量。接着采用正交分析的方法,找出了最佳的助剂复配配方,然后根据所选的两款主题树脂,设计出四款备选配方。最后根据3C涂料的性能要求对所设计的配方进行测试与表征,测试的项目主要包括耐刮擦性、反应速度、耐溶剂性和耐候性等。文章同时讨论了漆膜耐刮擦性的力学原理,比较了几种耐刮擦性的测试结果,最终确立一款既满足当前行业所要求的测试标准又具有超耐磨(Linear Abrasion Test)水性UV涂料。此外,为了实际的研究和生产,考察了紫外光率,涂料温度与漆膜转化率和硬度的关系。对于树脂的筛选表明,UCECOAT7200和Alberdingk Lux 250最具有反应活性和机械强度。在影响耐刮擦性的研究发现,EP115和超细氧化铝的存在会大幅度增加体系的耐刮擦性。实验还发现UV涂料双键转化率或者机械强度仅仅与UV能量有关系,所以建议800mj/cm2为最佳曝光量。在兼备一般水性UV涂料的诸多优势同时,本课题所研制出来的水性UV涂料具有以下两个额外显著的优势：(1)涂料性能得以提高,但是涂料制造工艺没有复杂化；(2)产品原材料及其易得,涂料成本处于控制范围之内；此外,本论文进一步提高耐刮擦性能,提出来合理化的建议,以及需要进一步进行探讨的问题。