工業(yè)涂料與光固化涂料發(fā)展概況
有稱涂料工業(yè)是夕陽(yáng)工業(yè)，實(shí)際是極不恰當(dāng)?shù)摹Ｍ苛瞎I(yè)是世界工業(yè)化的重要組成部分，并在當(dāng)今世界化學(xué)工業(yè)及新材料領(lǐng)域中的地位日趨重要。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)達(dá)國(guó)家的涂料產(chǎn)值約占化學(xué)工業(yè)年產(chǎn)值的10%。涂料在發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)方面起著非常重要的助推作用，從日常生活品到國(guó)防尖端產(chǎn)品，從傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)到高新技術(shù)領(lǐng)域，均需要涂料產(chǎn)品起保護(hù)、裝飾作用或賦予特殊功能。
目前市場(chǎng)中最常見(jiàn)的涂料品種主要有五種：
溶劑型涂料
光固化涂料
粉末涂料
水性涂料
高固體分涂料
在中國(guó)市場(chǎng)中占主要份額的仍是溶劑型涂料和水性涂料。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全世界每年向大氣排放的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）也日益增加，目前已達(dá)到1.42億噸/年的規(guī)模。中國(guó)研究顯示，國(guó)內(nèi)年均VOCs自然源排放量達(dá)到1090萬(wàn)噸，人為源排放量達(dá)到1510萬(wàn)噸，人為源排放較自然源約高39%。這些排放物不僅污染環(huán)境，影響人體健康，而且破壞生態(tài)平衡，導(dǎo)致溫室效應(yīng)，危害人類的生存。因此，控制VOC的排放，已成為世界性的環(huán)保課題。尤其是近十年，隨著環(huán)保呼聲越來(lái)越高，對(duì)VOC向大氣的排放量限制越來(lái)越嚴(yán)格，國(guó)外及國(guó)內(nèi)近幾年更有相應(yīng)環(huán)保法規(guī)出臺(tái)，促使人們不斷控廢減排。
隨著全球范圍內(nèi)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益重視，涂料工業(yè)正面臨巨大的挑戰(zhàn)。人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)心，涂料的污染和毒性問(wèn)題也越來(lái)越被人們重視。目前，世界各國(guó)都在不斷修訂涂料方面的相應(yīng)法規(guī)，以限制涂料的VOC排放，因此，傳統(tǒng)的溶劑型涂料因其有機(jī)揮發(fā)成分高，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，其市場(chǎng)份額正迅速縮小，而具有環(huán)保特性的UV光固化涂料、粉末涂料、水性涂料、高固體分涂料則迅速增長(zhǎng)。
1995-2010年世界工業(yè)涂料占比（單位：%）
| 涂料品種 | 1995 | 2000 | 2005 | 2010 | 2020 | 增幅，% |
| 低固體分涂料 | 39.5 | 30.5 | 15 | 7 | 4.5 | -88 |
| 高固體分涂料 | 12.5 | 12 | 10 | 8.5 | 14 | 12 |
| 電泳涂料 | 8.5 | 10 | 15.5 | 17 | 17.2 | 102 |
| 水性涂料 | 14 | 16 | 19.9 | 22.5 | 28.7 | 105 |
| 粉末涂料 | 8 | 12 | 17.5 | 20 | 18.6 | 132 |
| 光固化涂料 | 3.5 | 4.5 | 6.5 | 7.5 | 10 | 185 |
從上表可知，2020年世界工業(yè)涂料的構(gòu)成中，低固體分涂料即傳統(tǒng)高VOCs溶劑型涂料由1995年的39.5%迅速降至2020年的4.5%，降幅達(dá)88%；水性涂料、粉末涂料和光固化涂料等均有較大程度的增長(zhǎng)，以光固化涂料和粉末涂料兩者的增幅最大，分別達(dá)185%和132%。因此，未來(lái)涂料領(lǐng)域應(yīng)以發(fā)展無(wú)毒、低污染的涂料作為涂料研究的首要任務(wù)，“油改水”、“漆改粉”、“UV/LED固化”正深刻改變著當(dāng)今的涂料工業(yè)。
紫外光固化涂料是20世紀(jì)60年代開(kāi)發(fā)的一種環(huán)保節(jié)能型涂料。它具有零或低VOCs排放、節(jié)省能源（耗能僅為熱固化粉末涂料的1/10?1/5）、固化速率快、生產(chǎn)效率高、適合流水線生產(chǎn)、固化溫度低、適合涂覆熱敏基材等優(yōu)點(diǎn)，其以高能量的紫外光作為固化能源，由涂料中的光引發(fā)劑吸收紫外光產(chǎn)生自由基，引發(fā)光敏樹(shù)脂（低聚物）和活性稀釋劑分子發(fā)生連鎖聚合反應(yīng)，使涂膜交聯(lián)固化。隨著光固化技術(shù)的迅速發(fā)展，光固化涂料已廣泛應(yīng)用于化工、機(jī)械、電子、輕工、通信等領(lǐng)域，不僅在木材、金屬、塑料、紙張、皮革上得到大量使用，而且在光纖、印刷線路板、電子元器件封裝等材料與器件上成功應(yīng)用。光固化涂料的產(chǎn)量及增長(zhǎng)速度相對(duì)于其它涂料來(lái)說(shuō)絕不僅僅是單純的數(shù)量增長(zhǎng)，而是質(zhì)量、品種、工藝、技術(shù)的全面提高。
我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始進(jìn)入光固化涂料領(lǐng)域，由于改革開(kāi)放，家電、建材和印刷包裝工業(yè)發(fā)展迅速，引進(jìn)了多條印刷電路、木器加工和紙張上光生產(chǎn)線。到1993年光固化涂料產(chǎn)業(yè)化初見(jiàn)端倪，國(guó)內(nèi)開(kāi)始生產(chǎn)光固化紙張涂料、木器涂料、印刷電路版用光固化產(chǎn)品。1997年后各類光固化涂料的產(chǎn)量逐漸增長(zhǎng)，2007年以后我國(guó)光固化涂料產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)，應(yīng)用領(lǐng)域和產(chǎn)品種類也不斷擴(kuò)大。
到2020年我國(guó)光固化涂料產(chǎn)量已達(dá)150000噸，較2000年的11271噸增長(zhǎng)了13.3倍。其中早在2011年我國(guó)光固化涂料產(chǎn)量達(dá)75177噸，就已超過(guò)美國(guó)，目前已成為世界上光固化涂料產(chǎn)銷量第一的國(guó)家。國(guó)內(nèi)光固化涂料的應(yīng)用從竹木地板、紙張印刷、塑料擴(kuò)展到家具、汽摩托車、家電、金屬、手機(jī)、計(jì)算機(jī)零部件、光纖、芯片等諸多產(chǎn)品。
