第四节　水性光固化涂料的市场现状与发展方向

随着世界各国对环境保护的重视、环保立法日益完善、水性光固化涂料的开发和应用，水性光固化涂料的优良性能引起了人们的关注。水性光固化涂料因其无污染、性能优良等优点在纸张上光油、木器清漆、丝印油墨、电沉积光致抗蚀剂等领域获得应用。水性光固化技术是光固化的前沿技术，北美已产业化，我国水性光固化技术也逐渐得到应用。随着国家环保政策对有污染的涂料油墨的限制，水性光固化技术发展空间较为广阔。

水性光敏树脂适用于染料、油墨、木器涂料、塑料清漆、罩印清漆、纸张高档包装材料、柔性印刷板、丝网印刷油墨、抗蚀剂、凹版和平版印刷油墨及皮革涂饰剂等领域，并且可以做到真正的环保无污染。同时，水性光敏树脂也可以应用于真空镀膜的水性光固化涂料，并已有真空镀膜水性光固化专利技术实现产业化应用。

油墨行业是水性光敏树脂一个相对高端的应用领域，如高档纸张包装印刷油墨、柔性印刷油墨、丝网印刷油墨等。由于国家环保政策要求，印刷行业正由传统油性印刷油墨向水性光固化油墨转型。据油墨协会相关资料显示，2018年我国油墨年产量76.8万吨，而2018年全国UV油墨（包含水性/溶剂型UV油墨）年产量总计仅为5.45万吨。由于环保政策的导向，至2023年，大约将有23%的油墨替换为水性及水性UV油墨，届时水性及水性UV油墨产量将达到17万吨左右。未来几年水性及水性UV油墨具有较大市场，而水性光敏树脂作为水性UV油墨的主要组分市场需求巨大。

近年由于传统油溶性涂料的应用受到极大限制，大多数木器家具企业、塑料喷涂企业等都在进行“油转水”，以满足环保政策要求。2019年全国涂料销售量为2416.1万吨（2018年销售量为1746.8万吨），同比增长38.32%。

由于环保政策的导向，其中艺术涂料、粉末涂料、水性及光固化涂料增长较快。预计未来几年，水性涂料及水性光敏树脂也将有较大的市场需求。

英国市场调查公司Technavio的数据显示，全球木器家具漆市场（含溶剂型、水性、紫外光固化、粉末涂料）从2019至2023年预计增长19.6亿美元（CAGR：+6.17%）。据估计，全球木器家具漆市场将在2021年前增至44亿美元。木器家具涂料市场的整体增长可归因于全球人口的增长以及住房市场的回暖，这两大因素增加了大众对床、桌椅、木架等的需求。同时，家居、办公室和酒店的室内装修理念也在不断更新，进一步推动了行业的发展和创新。在全球范围内，木器涂料增长最快的是亚太地区（包括印度、韩国和日本在内），在未来四年内，近60%的增长来自该地区。意大利市场调查公司CSIL的结果显示，在2015年亚太在全球家具生产市场的份额已经占到了55%，同期的欧洲和美国分别占比26%和14%。

木器家具漆树脂中的主要化学物质包括聚氨酯、丙烯酸和聚酯等，它们用于配制溶剂型、水性、UV涂料和粉末涂料。全球三分之二的木器家具涂料仍基于溶剂型树脂。而剩下的三分之一则主要是采用水性树脂技术（1K/2K/WBUV）和100% UV技术。越来越多的家具厂商为了适应环境法规，同时获得更出众的性能，逐渐从传统的溶剂型涂料体系转向水性涂料体系。涂料类型的选择取决于家具的类型以及制造商的能力和成本等。对于组装型住宅应用，传统的溶剂型木器漆涂料仍是市场的主导。在亚太地区，水性涂料体系的发展很快，中国也越来越多地转向水性技术。在涉及更多平板件家具的自动化生产环境中，100% UV和水性UV技术凭借其优异的性能和快速生产效率得到越来越多的青睐。

另外，木器家具漆技术的最新发展集中在开发具有高性能和含有植物基成分的树脂，进而配制出低VOCs、高性能的可持续涂料。随着可再生材料开始取代涂料中的化石成分，涂料的环保健康价值将会更上一层楼。虽然这一转变还在初期阶段，可能需要一些时间才能变成主流，但是新技术的开发很好地推动了生态友好型涂料的发展。

随着消费者对木器家具需求的增长以及世界范围内中产阶级群体的扩张，木器家具漆市场也将延续强劲的增长势头，可持续性和生态友好型的解决方案将得到长足的发展。随着消费者对可持续生活的重要性的意识增强，以及对环保产品的需求不断提高，水性涂料的市场潜力是巨大的，这种趋势为当下和未来的市场创造了良机。

另外，值得注意的一点是，在住房市场中，由于强大的成本竞争压力，海外进口将长期在成熟市场中获得更多份额。在办公家具市场中，更开放的办公空间概念、更少数量的家具是未来的趋势所在，市场格局将发生新的变化。数字技术和灵活的办公策略，也将不断减少工作场所中的储存需求，定制化和准时交付制中长期内将成为市场的重要特征。而在酒店家具市场，如国际连锁酒店领域，客户的全球足迹可用以实现规模经济，在这样的情况下，亚洲市场凭借强大的成本竞争力，有望获得更重要的地位。

为适应社会及环保的需要，胶黏剂行业正加速朝水性化、固体化、无溶剂化、低毒化方向发展。《中国胶黏剂行业产销需求与投资预测分析报告》数据显示：2018年，国内胶黏剂产量为838.3万吨。产品类型大致分为溶剂型胶黏剂、水基型胶黏剂、热熔型胶黏剂和反应型胶黏剂。其中，溶剂型胶黏剂环保性较差，其市场在逐步萎缩，而水基型胶黏剂由于其环保性能好，近年来保持较快增长。

不管是水性UV油墨、水性UV涂料还是水性UV胶黏剂，其配方产品的主要成分还是水性光敏树脂。树脂占配方产品的90%～95%，因工艺及性能要求不同占比不等。随着水性光固化配方产品需求的发展，水性光敏树脂的市场也将有较大的需求量。

水性光固化涂料，在发展过程中，也出现了一些新技术，如传统的固化光源是汞灯，近年出现了冷光源UV-LED固化等技术，同时也有双重固化体系、有机-无机复合涂料等方向。

（1）双重固化体系

水性光固化涂料在有色体系与厚涂层中较难固化，同时在立体复杂器件上由于紫外光辐照不完全引起局部固化困难。针对水性光固化涂料的这些局限性，研发人员开发了多重固化体系，例如印刷电路板、光刻胶、阻焊油墨领域中的光固化/热固化、光固化/缩聚等，极大地拓宽了水性光固化涂料的应用领域。

（2）有机-无机复合涂料

20世纪90年代后，纳米技术有了很大的发展，由于纳米材料特有的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和量子隧道效应，赋予了各种涂料产品以全新、特殊的结构和特性。纳米材料用于涂料中，可以改善和提高涂料的性能：耐磨性、耐蚀性、抗菌性、耐污性、耐老化性等。如纳米三氧化二铝、二氧化硅、二氧化锆加入涂料后可明显提高涂层的耐磨性；纳米二氧化钛、二氧化硅、三氧化铁加入涂料后可提高涂层的抗紫外线和耐老化性。纳米二氧化钛能有效抑制细菌和霉菌生成，分解空气中有机物和臭味，具有净化空气的作用；纳米碳酸钙、二氧化硅对涂层有明显增强作用，可提高涂层硬度。因此，用添加纳米材料来改性水性光固化涂料，以改善和提高涂层的综合性能，是水性光固化涂料未来应用和开发的一个重点。

（3）水性UV-LED光固化涂料

UV涂料技术的应用正在成为主流，并带来显著的影响。这是因为UV-LED设备的总投资成本降低，使得UV-LED涂料技术更加经济实惠，同时家具制造商也越来越意识到了节能和降低总经营成本的重要性。水性UV-LED光固化涂料是一类新型的节能、环保、快速固化涂料。相比传统的汞灯为光源的光固化技术，UV-LED光固化技术具有能量利用率高、冷光源等优点。

①能量利用率高：UV-LED的辐射主波长通常为365nm、395nm、405nm，辐射能量高度集中在具有有效固化作用的波段。传统汞灯辐射包括200～450nm整个紫外区，而真正起有效固化作用的紫外辐射只占其中的一小部分能量。光引发剂有特定的吸收波长，只需要匹配相应波段的光源即可较好地引发交联聚合。比较而言，UV-LED光源用于涂层固化具有更高的能量利用率。

②冷光源：UV-LED光是高纯度单波段紫外光，几乎没有红外辐射的输出，被照物体表面温升低，加工件不会因受热而变形，适合塑膜等耐热性差或热敏感材质使用。

③节能、安全、环保：相同光强度下，功率更低，耗电量更少。不需要预热，即用即开，节约能源，提高生产效率；有效照射区域和辐射能量可控制；不含汞，不会产生臭氧影响工作场所，污染大气；使用寿命长，维护费用低，节约成本。

UV-LED固化水性涂料结合了UV-LED固化技术和水性涂料的优点，真正具有节能、环保的特性。