传统粉末涂料在160℃～240℃之间熔融和固化。尤其是在低温固化体系，熔融和化学交联反应几乎同时发生。但此步骤揭示出传统粉末涂料的局限性：交联反应妨碍了涂膜形成最佳的流平、产生不期望的波皱表面结构，诸如桔皮等。高温也限制了材料的选择，仅有耐热材料，如金属、玻璃、陶瓷以及其它一些特殊塑料等允许得到如此涂饰。最后，粉末涂料工艺过程的固化循环时间太长，可长达30分钟。

近几年来，粉末涂料辐射固化技术的发展使粉末涂料已进入新的应用领域，如家具行业的MDF（中密度板）、热敏感的木材和塑料、复合基材等。比传统粉末涂料具有更高交联密度的新颖交联体系所制造的涂料涂层的外观能满足甚至超出家具最高的要求。辐射固化粉末涂料体系主要包括紫外线(UV)固化和电子束(EB)固化两类，其中UV固化粉末涂料很容易达到世界上最严格的DIN68861和FIRA6250厨浴室家具标准。

紫外光(UV)固化粉末涂料是一项最新的粉末涂料技术，是一项将传统粉末涂料和UV固化技术相结合的新技术，兼备两项技术的优点，具有无VOC排放、节省能源(能耗仅为热固化粉末涂料的(1/5～1/10)、固化速度快(0.1～10s)、生产效率高、低温涂装、适合流水线生产、适合涂覆热敏基材\机械性能稳定、耐溶剂性和视觉明亮等优点。UV固化粉末涂料配方设定的是低温熔融（100～120℃），同时在高温（35～40℃）具有存储稳定性。由于熔黏度与存储稳定性均基于产品的玻璃化温度（Tg），因此这是一个最基本的物理性能挑战。尽管树脂设计允许对Tg和熔融黏度之间的关联有一定的影响，总之此这限于特殊限界。

UV

光固化粉末涂料的组成

光固化粉末涂料传统粉末涂料一样，由成膜物质、着色剂与添加剂体系三部分组成，只是不同的是成膜物质是光固化成膜物质，由光固化树脂与光引发剂（或称光敏剂）构成，经紫外光照射进行固化。

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、光固化成膜物质

光固化成膜物质由光固化树脂与光敏剂构成，光引发剂必须适合产品体系。在透明粉末涂料，氢接受型光引发剂，如Irgacure™ 184或2959(CIBA)可以应用。对重着色粉末涂料固化，光引发剂的搭配使用特别重要，颜料与UV灯要进行考虑优化。首先，既然颜料吸收UV光，光引发剂应该选择吸收与颜料不同光波长的光引发剂。其次，为获得良好固化，UV灯应选择发射的UV光波长能被光引发剂吸收。通常着色粉末涂料，选择BAPO（芳酰基膦氧化物）光引发剂，如Irgacure™819或1800，其吸收更长波长的UV光。UV光波长越长，光透过涂层越深。虽然单独采用Irgacure™819可以固化涂层，但由于价格原因，采用BAPO光引发剂与胺烷基苯酮光引发剂混合使用。

光固化树脂是UV固化粉末涂料的一个重要组成部分，是构成固化产品的基本骨架，即固化后产品的基本性能（包括硬度、柔韧性、附着力、光学性能、耐老化性等）主要由光固化树脂决定，这些性能当然也与光聚合反应程度（转化率）有关。用于光固化粉末涂料的树脂通常包括不饱和聚酯、环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、环氧官能化聚硅氧烷树脂、具有乙烯基醚官能团的树脂等。自由基光固化树脂上的反应性双键可能的类型有丙烯酸酯基（CH2═CH—COO—）、甲基丙烯酸酯基[CH2═C(CH3)—COO—]、烯丙基（CH2═CH—CH2—）和分子链中C═C双键基团，其中丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯最为常见。

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不饱和聚酯

不饱和聚酯是可用于光固化粉末涂料的一类重要树脂，可以通过氧聚合、热交联、辐射等方式固化。不饱和聚酯是分子链中含有C═C双键的直链状或支链状聚酯大分子，可以由二-或多官能羧酸(或它们的酸酐)和二-或多元醇按传统方法制得的。虽然醇也可提供不饱和性，但通常是由羧酸来提供。为达到链终止通常使用单元醇或单官能羧酸（或其酯）。

不饱和聚酯树脂包括不饱和聚丙烯酸酯、不饱和聚酯和丙烯酸酯的混合物、甲基丙烯酸酯改性聚酯、丙烯酸酯接枝的聚酯和特别设计的固体环氧树脂、不饱和聚酯和乙烯醚类、聚氨酯共混聚合物的基料体系，后者在聚合时先形成马来酸酐－乙烯醚（MA-VE）电子给体受体复合物，然后自由基聚合生成1：1的MA-VE交替共聚物。不饱和聚酯树脂可制成结晶的或无定形的微结构。结晶度能使粉末具有较低的熔融粘度和较好的流出性。固化粉末涂料所用的不饱和聚酯不要求很高的分子量，通常有数千分子量即可满足使用要求。要合成出适用的不饱和聚酯，关键在于结构设计和分子量的控制。

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丙烯酸酯化的聚丙烯酸酯

这是具有侧位丙烯酸基团的丙烯酸系共聚物，主链通常由几种乙烯基单体共聚，主要包括（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丁酯、苯乙烯、马来酸（酐）和官能化丙烯酸酯，共聚物必须具有活性反应基团，以便丙烯酸酯侧基的引入。丙烯酸化的聚丙烯酸树脂为无定型共聚物，不具有一定结晶性能，不能有效降低树脂的熔融黏度，因此该类树脂只能在光固化粉末涂料配方中部分使用，加入量不能太高。

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环氧树脂

环氧树脂在超强质子酸或路易斯酸作用下，容易发生阳离子聚合，形成醚主链。环氧树脂是阳离子光聚合最主要的适用树脂，用作主体树脂的环氧应当至少含有两个环氧基团，大致包括缩水甘油醚（或酯）类环氧和脂肪族环氧两大类。由于环氧树脂中含有苯环结构，树脂的熔融黏度也比丙烯酸共聚树脂低。然而，缩水甘油醚类环氧活性较低，相对于自由基光聚合要慢得多，形成的聚合物分子量也较低，这就是双酚A环氧树脂虽然价格低廉，但在阳离子光固化领域始终占据不了优势地位的主要原因。相比较而言，脂环族环氧在阳离子光聚合反应活性方面有较大改善。但目前还没有能够在光固化粉末涂料中应用的产品可供选择。

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环氧丙烯酸树脂

环氧丙烯酸树脂（Epoxy acrylate）由商品环氧树脂和丙烯酸或甲基丙烯酸酯化而得，是目前国内光固化产业内消耗量最大的一类光固化低聚物。根据结构类型，环氧丙烯酸可以分为双酚A型环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯等，其中又以双酚A型环氧丙烯酸用量最大。

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聚氨酯丙烯酸酯（

PUA

）

聚氨酯丙烯酸酯（polyurethana acrylate，简称PUA）是一类比较重要的光固化低聚物，是各类光固化树脂中缩合性能最优的一类树脂。

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超支化聚酯丙烯酸树脂

超支化聚合物的结构和树枝状大分子非常相似，高度支化的结构使其难以结晶，也基本不存在分子链的缠结。超支化分子的力学性能比相同分子量的线型分子差，但溶解性大大提高，降低了溶液黏度和熔融黏度。超支化聚合物的熔融行为与树枝状大分子非常相似，但从合成的难易程度和成本考虑，超支化聚合物比树枝状聚合物在涂料领域更有实用价值。利用超支化聚合物的低熔融黏度和特殊熔融行为，合成丙烯酸官能化的超支化聚酯或有光固化活性的超支化聚合物用于光固化体系，这在理论研究和应用开发方面都有很高的现实性。

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、着色剂

颜料和填料也是光固化粉末涂料配方中的重要组分。颜料的作用是为涂膜着色，产生装饰效果；而填料的作用是为了改进涂膜的物理、力学性能和降低涂料成本。一般要求颜料和填料在常温下或熔融挤出过程中或涂装过程中不与树脂、光引发剂和助剂等发生反应；对热和光的稳定性好；分散性；对颜料还要求其吸光波长范围不与光引剂的吸光波长范围重叠，否则会降低....