展望

有效控制無(wú)組織排放 控制無(wú)組織排放

? 涂料、稀釋劑、清洗劑等原輔材料應(yīng)密閉存儲(chǔ)，調(diào)配、使用、回收等過(guò)程應(yīng)采用密閉設(shè)備

或在密閉空間內(nèi)操作，采用密閉管道或密閉容器等輸送。除大型工件外，禁止敞開(kāi)式噴涂、

晾(風(fēng))干作業(yè)。除工藝限制外，原則上實(shí)行集中調(diào)配。調(diào)配、噴涂和干燥等VOCs排放工序

應(yīng)配備有效的廢氣收集系統(tǒng)。

結(jié)語(yǔ)

? “十四五”期間中國(guó)涂料行業(yè)規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)大，到

2025年，涂料行業(yè)總產(chǎn)量將從2020年的2459.1萬(wàn)

噸，預(yù)計(jì)增長(zhǎng)到3000萬(wàn)噸左右，環(huán)境友好型涂料品

種也將占涂料總產(chǎn)量的70%。因此，在行業(yè)規(guī)模持

續(xù)擴(kuò)大，綠色與高質(zhì)量發(fā)展成為行業(yè)的共識(shí)的背景

下，實(shí)現(xiàn)源頭替代，采用低VOC的環(huán)境友好型涂料

產(chǎn)品，成為了涂料及涂裝行業(yè)未來(lái)發(fā)展的唯一途徑。

限制傳統(tǒng)高VOC溶劑型涂料的使用，淘汰不符合強(qiáng)

制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的涂料產(chǎn)品，提升高固體分涂料、

水性涂料、粉末涂料、輻射固化涂料等低VOC涂料

產(chǎn)品的使用比例，不僅與國(guó)家《“十四五”節(jié)能減

排綜合工作方案》的要求保持一致，更是涂料行業(yè)

升級(jí)轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求。

感謝觀看

輻射固化涂料用 裝備現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展 羅 靜教授 江南大學(xué)

基于輻射固化的綠色涂料技術(shù)

羅 靜

江南大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院

江蘇省先進(jìn)感光材料高價(jià)值專(zhuān)利培育示范中心

2022年江蘇省涂料行業(yè)年會(huì)

1 輻射固化涂料的發(fā)展驅(qū)動(dòng)

2

3 輻射固化技術(shù)基礎(chǔ)

4 主要的輻射固化綠色涂料

輻射固化涂料的應(yīng)用

速度驅(qū)動(dòng)

光固化光纖涂料

光固化地板涂料

一、輻射固化涂料的發(fā)展驅(qū)動(dòng)

固化工藝驅(qū)動(dòng)

UV-CIPP

在油氣管 道修

復(fù)工 程中應(yīng)用

光 固 化 技 術(shù)

在美甲 美容

方面 應(yīng)用

光固化儲(chǔ)罐涂料

5

臭氧污染情況嚴(yán)峻

? 生態(tài)環(huán)境部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，我國(guó) 337 個(gè)城市臭氧濃度年評(píng)價(jià)值的范圍為89~229 μg/m3。

? 京津冀、汾渭平原、珠三角、長(zhǎng)三角和成渝地區(qū)是臭氧污染較為嚴(yán)重的區(qū)域， 其臭氧濃度年評(píng) 價(jià)

值的區(qū)域平均值分別為 208、187、 186、 179 和 167 μg/m3，顯著高于全國(guó)平均水平。

環(huán)保驅(qū)動(dòng)

2019年337個(gè)城市臭氧濃度年評(píng)價(jià)值空間分布

數(shù)據(jù)來(lái)源：《中國(guó)大氣臭氧污染防治藍(lán)皮書(shū)》

低碳驅(qū)動(dòng)

“減污降碳”是十四五時(shí)期高質(zhì)量發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一

衣

二、輻射固化涂料的應(yīng)用

食

住

行

Mummies Wood Paper Metal

Plastic Glass Optical Media Automotive

Flat Panel Displays

層出不窮的

創(chuàng)新應(yīng)用

Airplane & Wheels

三、輻射固化技術(shù)基礎(chǔ)

紫外光、可見(jiàn)光、近紅外光等均可作為輻射固化的能量來(lái)源

電磁波光譜圖

高壓汞燈

電流產(chǎn)生電弧，使汞蒸發(fā)達(dá)到激發(fā)態(tài)，

激發(fā)態(tài)的汞原子從較高能量態(tài)向較低能量

態(tài)過(guò)渡，發(fā)射具有特征光譜的紫外光。

Electrical lamp power

100%

燈管功率100%

80%

Totalirradiation

Plasma

30%

UV

40%

IR

10%

visible

light

Thermalirradiation

electrodes

10%

10%

Heat

conduction

? 連續(xù)譜帶

? 輸出波長(zhǎng)相對(duì)強(qiáng)度常隨填充氣體

組分、壓力變化

? 功率：幾瓦～上萬(wàn)瓦

? 大多產(chǎn)生臭氧

? 光化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用最多

無(wú)極燈

燈長(zhǎng)25cm，管中部稍細(xì)，內(nèi)裝有汞及少量金屬添加劑

（如錫、鐵、鉛等）。該燈的工作原理是利用磁控管產(chǎn)生 的

微波來(lái)激活燈管內(nèi)的金屬物質(zhì)

無(wú)極燈特點(diǎn)：

（1）本質(zhì)還是汞燈

（2) 可快速啟動(dòng)，并在關(guān)燈后可立即重新啟動(dòng)。

(3) 使用壽命長(zhǎng)，大于8000小時(shí)。

(4) 輸出功率穩(wěn)定，光譜輸出范圍很廣。

(5) 紫外效率較高，其紫外輸出功率占總功率的36%

UV LED光源

優(yōu)勢(shì)：

? 固態(tài)光源，冷光源設(shè)計(jì)，熱輻射小， 適

用于熱敏感材料的UV固化。

? 即開(kāi)即關(guān)，無(wú)預(yù)熱時(shí)間，瞬時(shí)達(dá)到峰值強(qiáng)

度；模塊化設(shè)計(jì)。

? 使用壽命長(zhǎng)： 大于10,000小時(shí)。

? 光強(qiáng)輸出穩(wěn)定，衰減較小。

缺點(diǎn):

? 單一光譜輸出（365，395，405nm)

? 功率密度增大后，需要水冷

LED UV 傳統(tǒng)UV汞燈 無(wú)極燈

使用壽命 >15000小時(shí) 500-1500小時(shí) 約8000小時(shí)

環(huán)境 無(wú)汞 無(wú)臭氧 有汞 有臭氧 有汞 有臭氧

耗電 很低 高 高

耗材 無(wú) 有 有

溫度 <50度 >80度 >60度

穩(wěn)定性 高 低 高

啟動(dòng)時(shí)間 瞬時(shí) >5分鐘 >20s

準(zhǔn)分子燈（172nm）

準(zhǔn)分子燈固化裝置 不同單體在172nm下的聚合

特點(diǎn)：

1.無(wú)需引發(fā)劑，便可固化，但要氮?dú)獗Ｗo(hù)；

2.穿透淺，固化程度有梯度；

3. 除了固化之外，由于能量過(guò)高，涂層還會(huì)降解；

Macromol. Chem. Phys. 2012, 213, 324?334

低能電子束固化裝備

電子束（EB）: 電子槍產(chǎn)生的電子在高壓電場(chǎng)作用下被加速到很高的速度，經(jīng)匯聚作用所形成

的 密集高速電子流。按能量高低分為，高能、中能和低能。

主要應(yīng)用

高能（10MV-5MV）：

消毒、食品處理等 低能（＜300KV）：預(yù)聚物、單體的能量輻射

固 化，制備涂料、油墨等

中能（5MV-300KV）：

聚烯烴材料交聯(lián)改性等

圖片來(lái)源：Bing.com

Ultra Violet Energy

uv

Penetration Thickness

Energ

y

Level

Electron Beam Energy

ePenetration Thickness

Energ

y

Level

單體

粘度，反應(yīng)速度，施工工藝

低聚物

涂層主體性能

P.I. 光引發(fā)劑

助劑

輻照能量 顏色，黏度，表觀

輻射固化涂料的組成

鋼管用無(wú)溶劑光固化涂料

四、主要的輻射固化綠色涂料

無(wú)溶劑輻射固化涂料

水性UV

?水性UV樹(shù)脂（高分子量、低

收縮）

?單體（可選）

?光引發(fā)劑

?助劑 &成膜助劑

水

油性UV

?低聚物（中等分子量）

?單體（刺激性、高收縮）

?光引發(fā)劑

?助劑

?有機(jī)溶劑（可選）

水性-油性

對(duì)比

水性光固化涂料

干燥方法

Chemistry

Total

process

time

30~50 min

11~18 min

6~11 min

SB 2K PU

WB UV

(Standard)

WB UV

(Optimized)

SB UV 4~10 min

成膜過(guò)程

涂布&水分揮發(fā) 粒子堆砌變形 粒子融合

水/成膜助劑擴(kuò)散

形成連續(xù)膜

UV輻照

形成固化膜

干燥過(guò)程 Optimized (優(yōu)化): 3 ~ 8 min

Standard (一般): 8 ~ 15 min

UV

? A litter longer than SB UV (略長(zhǎng)于SB UV)

? Much shorter than SB 2K PU (優(yōu)于2K SB PU)

? Hot air (熱空氣);

? Dehumidified air (干空氣);

? Infrared radiation(紅外);

? Microwave radiation(微波).

溶解及熔融

（1分鐘，約93℃）

UV固化

（數(shù)秒）

基板預(yù)處理 靜電粉末沉淀 成品

? 熱固性涂料自1960年面世以來(lái)有著廣泛的應(yīng)用，光固化粉末 涂料在美國(guó)第一次

商業(yè)應(yīng)用（2000年前后）

? UV粉末涂料的的革新之處在于它分離了溶解與熔融，以及固 化這兩個(gè)流程

Melt, Flow & Cure 10-30 mins

光固化粉末涂料

熱固化/光固化工藝對(duì)比

生產(chǎn)效率

0 10 20 30 40 50 60

Finish Time (min)

Liquid

Coatings

Thermoset

Powder

UV

Powder

vs. UV Powder Coatings Coating

Application

Melt & Flow UV

cure Solvent Flash

ThermalCure

Cooling

部件生產(chǎn)周期時(shí)間分析

Thermal Cure Coating Systems (Powder & Liquid)

減少制造工廠(chǎng)面積

Typical thermal powder plant size

>1400 square meters

Typical UV powder

plant size

190 square

meters

01

02

03

04

05

瞬間完成，節(jié)省

時(shí)間

固含高，VOC少

速度快

無(wú)污染

能耗較熱固化低

很多

節(jié) 能

設(shè)備體積小，節(jié)

省場(chǎng)地

節(jié)省空間

EB固化后可直接

開(kāi)始后續(xù)工序

效率高

Ultra Violet Energy

uv

Penetration Thickness

En

erg

y Le

v

el

Electron Beam Energy

e

-

Penetration Thickness

En

erg

y Le

v

el

電子束固化涂料

在印刷包裝領(lǐng)域的應(yīng)用

EB

全球主要申請(qǐng)人專(zhuān)利申請(qǐng)量分布

? 油墨基材附著力

? 功能性/降低成本

? 更高的產(chǎn)生效率

? 更優(yōu)異的表面性能

? 食品安全與VOCs

在裝飾涂料領(lǐng)域的應(yīng)用

家具、地板、墻面的裝飾箔紙

- 清漆涂層

- 有色涂層

- 涂層重量從幾個(gè)到100 g/m2

，或更高

- 寬度從165 cm 到275 cm

- 基材：紙, 三聚氰胺紙，OPP 和PET等

- 速度從100到250 m/min

成本降低

能量消耗減少

無(wú)引發(fā)劑碎片、無(wú)氣味

更好的產(chǎn)品性能

表面性能

耐濕防水性

耐刮擦，耐油污等

結(jié)構(gòu)性的表面 （觸覺(jué)上的）

汽車(chē)零件EB涂裝固化

；

；

? Akzo Nobel汽車(chē)零件EB固化涂裝，單涂EB黑漆

? 適用于多數(shù)黑色汽車(chē)零件涂裝保護(hù)；

? ~78%固含，噴涂預(yù)烘干10-15 min；

? 多數(shù)零件涂層厚度20-30 m；；

? 按鍵面板與裝飾板條EB涂裝固化：40 kGy，3 m/min

? 異形曲面零件亦可EB涂裝固化；

? EB固化后零件具有黑色高光、高硬度、抗刮、 較好

韌性，30次MEK擦拭后性能依舊。

楊建文, 中國(guó)涂料未來(lái)技術(shù)大會(huì)，2019，無(wú)錫

電子束固化涂料性能

UV、EB固化涂層的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)

項(xiàng)目

HCL1-I

EB UV

HCL2-I

EB UV

HCL3-I

EB UV

光澤

/ 6 0 ° 104

±7.5

72.8

±9.6

97

±0.8

83.4

±1.4

91.47

±5.4

78.9

±4.7

鉛筆硬

度

2H H H HB HB HB

擺桿硬

度/s

104

±7.4

91

±3.3

97

±0.8

62

±2.9

47

±3.3

19

±1.7

劃格附

著力/

級(jí)

4 5 3 5 0 5

EB、UV固化涂層基本性能

石油 空氣污染

生物基原料 低碳排放

降解周期長(zhǎng)

生物基涂料 可生物降解

石油基涂料

溶劑型涂料

粉末涂料

水性涂料

UV涂料

傳統(tǒng)涂料工業(yè)面臨著高環(huán)境要求等

諸多困境，多重因素驅(qū)動(dòng)著傳統(tǒng)涂料

工 業(yè)開(kāi)始向綠色涂料轉(zhuǎn)。

VOC

生物基輻射固化涂料

植物油

廉價(jià)、易得、產(chǎn)量大、易改性

植物油基光固化材料

謝謝！請(qǐng)批評(píng)指正！

無(wú)錫市蠡湖大道1800號(hào)

13912368167 liuren@jiangnan.edu.cn

綠 色 產(chǎn) 品 認(rèn) 證 基 本 程 序

丁 智

執(zhí)行副會(huì)長(zhǎng)/秘書(shū)長(zhǎng)

江蘇省涂料行業(yè)協(xié)會(huì)

綠色產(chǎn)品認(rèn)證的基本程序

2022江蘇省涂料行業(yè)協(xié)會(huì)年會(huì)

2022年3月

目 錄

一、認(rèn)證前的準(zhǔn)備工作

二、認(rèn)證的落實(shí)

三、認(rèn)證后續(xù)工作

四、認(rèn)證費(fèi)用及其他相關(guān)事項(xiàng)

一

、認(rèn)證前的準(zhǔn)備工作

1、有關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)、理解和掌握。相關(guān)人員的培訓(xùn)。

2、企業(yè)對(duì)綠色產(chǎn)品認(rèn)證工廠(chǎng)保證能力的自我檢查，產(chǎn)品對(duì)

標(biāo)、檢測(cè)。

3、認(rèn)證技術(shù)支持、技術(shù)服務(wù)。

4、對(duì)指標(biāo)有差距或條件不足的地方改進(jìn)提高。

5、收集符合性證據(jù)資料。

二、認(rèn)證的落實(shí)

1、聯(lián)系有資質(zhì)的認(rèn)證評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)

2、認(rèn)證申請(qǐng)

3、認(rèn)證

（1）初始檢查

（2）現(xiàn)場(chǎng)檢查

（3）產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)

4、批準(zhǔn)通過(guò)認(rèn)證

二、認(rèn)證的落實(shí)

三、認(rèn)證后續(xù)工作

1、證書(shū)、標(biāo)志的使用、宣傳

2、獲證后監(jiān)督

3、證書(shū)變更、屆滿(mǎn)延續(xù)

認(rèn)證機(jī)構(gòu)標(biāo)志 認(rèn)證機(jī)構(gòu)標(biāo)志

四、認(rèn)證費(fèi)用及其他相關(guān)事項(xiàng)

1、技術(shù)指導(dǎo)費(fèi)用（如有）

2、評(píng)價(jià)費(fèi)用

認(rèn)證機(jī)構(gòu)按照國(guó)家規(guī)定制定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)（一般包括：基本評(píng)

價(jià)費(fèi)、增加認(rèn)證單元的費(fèi)用、專(zhuān)家交通費(fèi)和住宿費(fèi)等）、

產(chǎn)品抽檢費(fèi)

3、發(fā)揮協(xié)會(huì)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)與認(rèn)證機(jī)構(gòu)的合作，為會(huì)員做好服

務(wù)工作，開(kāi)展綠色產(chǎn)品認(rèn)證的宣傳和相關(guān)培訓(xùn)學(xué)習(xí)，并

爭(zhēng)取認(rèn)證費(fèi)用和產(chǎn)品檢測(cè)費(fèi)用的優(yōu)惠。

江蘇省涂料行業(yè)協(xié)會(huì)

電子信箱：jstx85319885@163.com

電話(huà)/傳真：025-85319885

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綠色、可持續(xù)發(fā)展！