1. 引言

光固化（UV固化）技术是指在紫外光（波长200-450nm）照射下，光引发剂吸收光子能量产生活性自由基或阳离子，引发低聚物和活性稀释剂发生快速聚合交联，实现涂层由液态向固态转变的过程。与传统热固化涂料相比，UV固化体系具有固化速度快（秒级）、VOC排放低（接近零溶剂）、能耗低、适用于热敏基材等显著优势，已广泛应用于木器涂料、塑料涂料、油墨、胶黏剂、3D打印等领域。东莞市蒂森新材料有限公司FLUV系列光固化色浆正是针对这一体系开发的专用颜料分散体。

然而，UV固化体系中颜料的存在对光固化过程产生复杂影响：颜料对紫外光的吸收与散射会与光引发剂竞争光子，导致固化深度下降、底层固化不完全；颜料在活性稀释剂中的分散稳定性直接影响着色力和色相重现性；纳米级颜料颗粒的界面状态还会影响自由基聚合动力学。本文从分散机理与光固化协同角度，系统解析FLUV系列光固化色浆的技术原理。

图1 蒂森FLUV-6500彩蓝光固化色浆产品实拍

2. 技术特点与作用机理

2.1 UV固化体系中颜料分散的特殊性

UV固化色浆是指以活性稀释剂（如TPGDA三丙二醇二丙烯酸酯、HDDA己二醇二丙烯酸酯、TMPTA三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等）为载体，通过超分散剂将有机颜料、无机颜料或荧光颜料稳定分散于其中的高浓度颜料浆。与溶剂型色浆和水性色浆不同，UV固化色浆的载体本身参与固化反应，因此对分散剂的选择有特殊要求：分散剂不能干扰自由基聚合，不能含有阻聚基团，且在固化后应与交联网络良好相容。

Journal of Applied Polymer Science（2025, DOI: 10.1002/app.56144）报道了PEG化部分水解聚(N-乙烯基酰胺)作为炭黑分散剂的研究，指出在非水极性介质中，分散剂的锚固基团与颜料表面的氢键作用和π-π堆积作用是吸附的主要驱动力，而溶剂化链段的空间位阻是稳定分散的关键。这一机理同样适用于UV活性稀释剂体系中的颜料分散。

2.2 颜料对光固化过程的影响机制

颜料对UV固化的影响主要体现在三个方面：

（1）光屏蔽效应。颜料颗粒对紫外光的吸收和散射减少了到达涂层深层的光通量，导致光引发剂在深层的激发效率下降。炭黑、钛白等强吸收/散射颜料的影响尤为显著。ACS Applied Polymer Materials（2026, 8(6), 4573–4586, DOI: 10.1021/acsapm.6c00349）提出的软核硬壳梯度共聚物封装颜料技术，通过在颜料表面构建梯度折射率壳层，可有效降低散射、提高光透过率，为解决这一问题提供了新思路。

（2）自由基淬灭效应。某些无机颜料（如部分金属氧化物）表面存在催化位点，可能与自由基发生猝灭反应，降低聚合速率。FLUV系列通过对无机颜料进行表面有机包覆处理，钝化表面活性位点，减少对自由基聚合的干扰。

（3）氧阻聚的协同影响。UV自由基固化中，氧气与活性自由基反应生成过氧自由基，导致表面固化不良（发粘）。颜料的存在会改变涂层的氧气扩散路径，高浓度色浆中颜料颗粒的网络结构可在一定程度上阻碍氧气扩散，对深层固化有利，但表面仍需通过氮气保护或提高表面光强来克服氧阻聚。

2.3 FLUV系列的分散稳定机理

FLUV系列光固化色浆采用超分散剂锚固-溶剂化双稳定机制：锚固基团（如酸性基团、碱性基团或芳香族基团）通过氢键、离子对或π-π作用牢固吸附于颜料表面；溶剂化链段（如聚丙烯酸酯链、聚酯链）在活性稀释剂中充分伸展，产生空间位阻，阻止颜料颗粒絮凝。同时，FLUV系列选用的分散剂不含酚类、醌类等阻聚基团，确保不干扰UV固化反应。

图2 FLUV系列红、蓝、黄多色光固化色浆样品

2.4 高耐候与耐光机理

FLUV系列采用高性能耐候颜料（如喹吖啶酮、酞菁蓝、DPP红等有机颜料，以及金红石型钛白、氧化铁等无机颜料），这些颜料分子结构中含有稳定的共轭体系或晶体结构，在UV照射下不易发生光降解。同时，纳米级分散工艺使颜料颗粒均匀分布，减少了因颗粒团聚导致的局部应力集中和光老化加速。在QUV老化测试（GB/T 1865-2009，等效ISO 11341）中，FLUV系列色浆配制的涂层经500小时老化后色变ΔE≤2.0。

3. 应用案例1：UV木器涂料中的高透着色

在UV木器透明着色涂料中，FLUV系列纳米级分散的有机颜料色浆可实现高透明度着色，保留木材纹理。某家具厂使用FLUV-6500彩蓝色浆（添加量2.5%）配制UV透明面漆，在辊涂线上施工（膜厚15μm），经汞灯固化（能量800mJ/cm²）后，涂层透明度良好，木纹清晰可见，固化速度与空白样相当（表干时间≤3s），无发粘现象。

4. 应用案例2：UV塑料涂料中的耐迁移着色

在ABS/PC塑料基材的UV涂料中，FLUV系列色浆的颜料耐溶剂等级高（≥4级，GB/T 5211.9-1985），在复合涂层和胶带贴合测试中不渗色、不迁移。某3C电子外壳厂使用FLUV系列黑色色浆（添加量4%）配制UV底面合一涂料，旋杯静电喷涂（膜厚20μm），LED-UV固化（395nm，能量600mJ/cm²），涂层附着力0级（GB/T 9286-1998），硬度2H（GB/T 6739-2006）。

图3 UV LED输送式固化设备生产线

5. 应用案例3：UV油墨与3D打印中的应用

在UV胶印油墨和UV喷墨油墨中，FLUV系列色浆的低粘度特性（25℃下旋转粘度500-3000mPa·s，视颜色而定）使其易于调入油墨体系，且高颜料固含（30-60%）减少了色浆对油墨体系的稀释效应。在SLA/DLP光固化3D打印中，FLUV系列色浆可用于光敏树脂的着色，在405nm波长下具有良好的固化透过性，打印件色彩均匀、无明显层间色差。

图4 SLA/DLP光固化3D打印成型过程

6. 关键选型参数与使用建议

使用建议：（1）使用前充分搅拌，确保颜料均匀分散；（2）建议先小试确定最佳添加量和固化参数，深色（黑、深蓝）体系需适当提高固化能量或增加灯组数量；（3）避免与含酚类阻聚剂的助剂混用；（4）储存于阴凉避光处，温度5-35℃，保质期12个月。更多产品信息可参考蒂森文献栏目。

7. 结论

FLUV系列光固化色浆通过超分散剂锚固-溶剂化双稳定机制实现颜料在活性稀释剂中的纳米级稳定分散，选用不含阻聚基团的分散剂体系确保与UV自由基固化的良好协同，采用高性能耐候颜料和低卤素配方满足欧盟法规要求，是UV固化涂料、油墨和3D打印体系的理想着色方案。

8. FAQ

Q1：FLUV色浆可以用于阳离子UV固化体系吗？

A：FLUV系列主要针对自由基型UV固化体系（丙烯酸酯类）开发。阳离子UV固化体系（环氧/乙烯基醚类）对分散剂和颜料的要求不同，建议使用前与蒂森技术部门沟通确认相容性，必要时可定制阳离子体系专用色浆。

Q2：为什么深色UV涂层容易出现底层固化不良？

A：深色颜料（如炭黑、酞菁蓝）对紫外光有强吸收，减少了到达涂层深层的光通量，导致底层光引发剂激发不足。解决方案包括：提高固化能量（增加灯组或减慢线速）、选用对长波长（395nm LED）敏感的光引发剂、降低色浆添加量、采用双面固化或增加底层引发剂浓度。

Q3：FLUV色浆的荧光颜料型号有哪些特点？

A：FLUV系列荧光颜料色浆采用日光型荧光颜料，在可见光下呈现鲜艳荧光色，在UV灯照射下效果更为突出。适用于安全标识、装饰涂料、广告油墨等领域。需注意荧光颜料的耐光性通常低于常规有机颜料，户外使用建议添加UV吸收剂。

Q4：FLUV色浆添加后会影响涂层的附着力和硬度吗？

A：在推荐添加量范围内（≤8%），FLUV色浆对涂层附着力（GB/T 9286）和硬度（GB/T 6739）无显著负面影响。色浆中的活性稀释剂载体本身参与固化反应，不会像溶剂型色浆那样残留挥发分。但过量添加可能因颜料体积浓度过高而影响漆膜致密性。

Q5：如何判断FLUV色浆是否已经絮凝失效？

A：观察色浆外观是否出现明显分层、沉淀或结块；用刮板细度计检测细度是否显著增大（超过出厂值2倍以上）；取少量色浆在玻璃板上刮涂，观察是否有色点、颗粒或色相不均。如出现上述现象，建议重新高速分散后检测，仍不合格则应更换。