展望

有效控制无组织排放 控制无组织排放

Ø 涂料、稀释剂、清洗剂等原辅材料应密闭存储，调配、使用、回收等过程应采用密闭设备

或在密闭空间内操作，采用密闭管道或密闭容器等输送。除大型工件外，禁止敞开式喷涂、

晾(风)干作业。除工艺限制外，原则上实行集中调配。调配、喷涂和干燥等VOCs排放工序

应配备有效的废气收集系统。

结语

Ø “十四五”期间中国涂料行业规模将继续扩大，到

2025年，涂料行业总产量将从2020年的2459.1万

吨，预计增长到3000万吨左右，环境友好型涂料品

种也将占涂料总产量的70%。因此，在行业规模持

续扩大，绿色与高质量发展成为行业的共识的背景

下，实现源头替代，采用低VOC的环境友好型涂料

产品，成为了涂料及涂装行业未来发展的唯一途径。

限制传统高VOC溶剂型涂料的使用，淘汰不符合强

制性国家标准规定的涂料产品，提升高固体分涂料、

水性涂料、粉末涂料、辐射固化涂料等低VOC涂料

产品的使用比例，不仅与国家《“十四五”节能减

排综合工作方案》的要求保持一致，更是涂料行业

升级转型、实现高质量发展的内在要求。

感谢观看

辐射固化涂料用 装备现状及未来发展 罗 静教授 江南大学

基于辐射固化的绿色涂料技术

罗 静

江南大学化学与材料工程学院

江苏省先进感光材料高价值专利培育示范中心

2022年江苏省涂料行业年会

1 辐射固化涂料的发展驱动

2

3 辐射固化技术基础

4 主要的辐射固化绿色涂料

辐射固化涂料的应用

速度驱动

光固化光纤涂料

光固化地板涂料

一、辐射固化涂料的发展驱动

固化工艺驱动

UV-CIPP

在油气管 道修

复工 程中应用

光 固 化 技 术

在美甲 美容

方面 应用

光固化储罐涂料

5

臭氧污染情况严峻

 生态环境部监测数据表明，我国 337 个城市臭氧浓度年评价值的范围为89~229 μg/m3。

 京津冀、汾渭平原、珠三角、长三角和成渝地区是臭氧污染较为严重的区域， 其臭氧浓度年评 价

值的区域平均值分别为 208、187、 186、 179 和 167 μg/m3，显著高于全国平均水平。

环保驱动

2019年337个城市臭氧浓度年评价值空间分布

数据来源：《中国大气臭氧污染防治蓝皮书》

低碳驱动

“减污降碳”是十四五时期高质量发展的重要战略之一

衣

二、辐射固化涂料的应用

食

住

行

Mummies Wood Paper Metal

Plastic Glass Optical Media Automotive

Flat Panel Displays

层出不穷的

创新应用

Airplane & Wheels

三、辐射固化技术基础

紫外光、可见光、近红外光等均可作为辐射固化的能量来源

电磁波光谱图

高压汞灯

电流产生电弧，使汞蒸发达到激发态，

激发态的汞原子从较高能量态向较低能量

态过渡，发射具有特征光谱的紫外光。

Electrical lamp power

100%

灯管功率100%

80%

Totalirradiation

Plasma

30%

UV

40%

IR

10%

visible

light

Thermalirradiation

electrodes

10%

10%

Heat

conduction

 连续谱带

 输出波长相对强度常随填充气体

组分、压力变化

 功率：几瓦～上万瓦

 大多产生臭氧

 光化学反应应用最多

无极灯

灯长25cm，管中部稍细，内装有汞及少量金属添加剂

（如锡、铁、铅等）。该灯的工作原理是利用磁控管产生 的

微波来激活灯管内的金属物质

无极灯特点：

（1）本质还是汞灯

（2) 可快速启动，并在关灯后可立即重新启动。

(3) 使用寿命长，大于8000小时。

(4) 输出功率稳定，光谱输出范围很广。

(5) 紫外效率较高，其紫外输出功率占总功率的36%

UV LED光源

优势：

• 固态光源，冷光源设计，热辐射小， 适

用于热敏感材料的UV固化。

• 即开即关，无预热时间，瞬时达到峰值强

度；模块化设计。

• 使用寿命长： 大于10,000小时。

• 光强输出稳定，衰减较小。

缺点:

• 单一光谱输出（365，395，405nm)

• 功率密度增大后，需要水冷

LED UV 传统UV汞灯 无极灯

使用寿命 >15000小时 500-1500小时 约8000小时

环境 无汞 无臭氧 有汞 有臭氧 有汞 有臭氧

耗电 很低 高 高

耗材 无 有 有

温度 <50度 >80度 >60度

稳定性 高 低 高

启动时间 瞬时 >5分钟 >20s

准分子灯（172nm）

准分子灯固化装置 不同单体在172nm下的聚合

特点：

1.无需引发剂，便可固化，但要氮气保护；

2.穿透浅，固化程度有梯度；

3. 除了固化之外，由于能量过高，涂层还会降解；

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

低能电子束固化装备

电子束（EB）: 电子枪产生的电子在高压电场作用下被加速到很高的速度，经汇聚作用所形成

的 密集高速电子流。按能量高低分为，高能、中能和低能。

主要应用

高能（10MV-5MV）：

消毒、食品处理等 低能（＜300KV）：预聚物、单体的能量辐射

固 化，制备涂料、油墨等

中能（5MV-300KV）：

聚烯烃材料交联改性等

图片来源：Bing.com

Ultra Violet Energy

uv

Penetration Thickness

Energ

y

Level

Electron Beam Energy

ePenetration Thickness

Energ

y

Level

单体

粘度，反应速度，施工工艺

低聚物

涂层主体性能

P.I. 光引发剂

助剂

辐照能量 颜色，黏度，表观

辐射固化涂料的组成

钢管用无溶剂光固化涂料

四、主要的辐射固化绿色涂料

无溶剂辐射固化涂料

水性UV

水性UV树脂（高分子量、低

收缩）

单体（可选）

光引发剂

助剂 &成膜助剂

水

油性UV

Ø低聚物（中等分子量）

Ø单体（刺激性、高收缩）

Ø光引发剂

Ø助剂

Ø有机溶剂（可选）

水性-油性

对比

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

成膜过程

涂布&水分挥发 粒子堆砌变形 粒子融合

水/成膜助剂扩散

形成连续膜

UV辐照

形成固化膜

干燥过程 Optimized (优化): 3 ~ 8 min

Standard (一般): 8 ~ 15 min

UV

 A litter longer than SB UV (略长于SB UV)

 Much shorter than SB 2K PU (优于2K SB PU)

 Hot air (热空气);

 Dehumidified air (干空气);

 Infrared radiation(红外);

 Microwave radiation(微波).

溶解及熔融

（1分钟，约93℃）

UV固化

（数秒）

基板预处理 静电粉末沉淀 成品

 热固性涂料自1960年面世以来有着广泛的应用，光固化粉末 涂料在美国第一次

商业应用（2000年前后）

 UV粉末涂料的的革新之处在于它分离了溶解与熔融，以及固 化这两个流程

Melt, Flow & Cure 10-30 mins

光固化粉末涂料

热固化/光固化工艺对比

生产效率

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

部件生产周期时间分析

Thermal Cure Coating Systems (Powder & Liquid)

减少制造工厂面积

Typical thermal powder plant size

>1400 square meters

Typical UV powder

plant size

190 square

meters

01

02

03

04

05

瞬间完成，节省

时间

固含高，VOC少

速度快

无污染

能耗较热固化低

很多

节 能

设备体积小，节

省场地

节省空间

EB固化后可直接

开始后续工序

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

电子束固化涂料

在印刷包装领域的应用

EB

全球主要申请人专利申请量分布

• 油墨基材附着力

• 功能性/降低成本

• 更高的产生效率

• 更优异的表面性能

• 食品安全与VOCs

在装饰涂料领域的应用

家具、地板、墙面的装饰箔纸

- 清漆涂层

- 有色涂层

- 涂层重量从几个到100 g/m2

，或更高

- 宽度从165 cm 到275 cm

- 基材：纸, 三聚氰胺纸，OPP 和PET等

- 速度从100到250 m/min

成本降低

能量消耗减少

无引发剂碎片、无气味

更好的产品性能

表面性能

耐湿防水性

耐刮擦，耐油污等

结构性的表面 （触觉上的）

汽车零件EB涂装固化

；

；

 Akzo Nobel汽车零件EB固化涂装，单涂EB黑漆

 适用于多数黑色汽车零件涂装保护；

 ~78%固含，喷涂预烘干10-15 min；

 多数零件涂层厚度20-30 m；；

 按键面板与装饰板条EB涂装固化：40 kGy，3 m/min

 异形曲面零件亦可EB涂装固化；

 EB固化后零件具有黑色高光、高硬度、抗刮、 较好

韧性，30次MEK擦拭后性能依旧。

杨建文, 中国涂料未来技术大会，2019，无锡

电子束固化涂料性能

UV、EB固化涂层的应力-应变曲线

项目

HCL1-I

EB UV

HCL2-I

EB UV

HCL3-I

EB UV

光泽

/ 6 0 ° 104

±7.5

72.8

±9.6

97

±0.8

83.4

±1.4

91.47

±5.4

78.9

±4.7

铅笔硬

度

2H H H HB HB HB

摆杆硬

度/s

104

±7.4

91

±3.3

97

±0.8

62

±2.9

47

±3.3

19

±1.7

划格附

着力/

级

4 5 3 5 0 5

EB、UV固化涂层基本性能

石油 空气污染

生物基原料 低碳排放

降解周期长

生物基涂料 可生物降解

石油基涂料

溶剂型涂料

粉末涂料

水性涂料

UV涂料

传统涂料工业面临着高环境要求等

诸多困境，多重因素驱动着传统涂料

工 业开始向绿色涂料转。

VOC

生物基辐射固化涂料

植物油

廉价、易得、产量大、易改性

植物油基光固化材料

谢谢！请批评指正！

无锡市蠡湖大道1800号

13912368167 liuren@jiangnan.edu.cn

绿 色 产 品 认 证 基 本 程 序

丁 智

执行副会长/秘书长

江苏省涂料行业协会

绿色产品认证的基本程序

2022江苏省涂料行业协会年会

2022年3月

目 录

一、认证前的准备工作

二、认证的落实

三、认证后续工作

四、认证费用及其他相关事项

一

、认证前的准备工作

1、有关政策、标准的学习、理解和掌握。相关人员的培训。

2、企业对绿色产品认证工厂保证能力的自我检查，产品对

标、检测。

3、认证技术支持、技术服务。

4、对指标有差距或条件不足的地方改进提高。

5、收集符合性证据资料。

二、认证的落实

1、联系有资质的认证评价机构

2、认证申请

3、认证

（1）初始检查

（2）现场检查

（3）产品抽样检验

4、批准通过认证

二、认证的落实

三、认证后续工作

1、证书、标志的使用、宣传

2、获证后监督

3、证书变更、届满延续

认证机构标志 认证机构标志

四、认证费用及其他相关事项

1、技术指导费用（如有）

2、评价费用

认证机构按照国家规定制定收费标准（一般包括：基本评

价费、增加认证单元的费用、专家交通费和住宿费等）、

产品抽检费

3、发挥协会优势，加强与认证机构的合作，为会员做好服

务工作，开展绿色产品认证的宣传和相关培训学习，并

争取认证费用和产品检测费用的优惠。

江苏省涂料行业协会

电子信箱：jstx85319885@163.com

电话/传真：025-85319885

共同推动江苏省涂料行业

绿色、可持续发展！