輻射固化是利用紫外光(UV) 或 電子束(EB)為能量源，引發(fā)具有化學反應活性的液態(tài)配方快速轉(zhuǎn)變?yōu)榻宦?lián)固態(tài)的過程。分為光固化（UV固化）和電子束固化（EB固化）。UV/EB輻照下，材料由液態(tài)瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)榻宦?lián)固態(tài)的過程。UV/EB輻照下，材料由可溶性固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢扇芙宦?lián)固態(tài)的過程。UV固化技術更為成熟和普及。

　　在近日由長治市人民政府、國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）和山西云時代技術有限公司共同主辦的“第二屆紫外LED長治產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會”上，中山大學副教授楊建文分享了UV LED在固化應用方向的趨勢與前景。

中山大學副教授 楊建文

　　輻射固化技術具有環(huán)境友好、高效性、適應性廣、經(jīng)濟、節(jié)能等特點，能耗不足溶劑型烤漆的10%。隨著能源消耗量逐年增加，未來能源需求更大；新法規(guī)出臺，限制更加嚴格；客戶產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提高。UV/EB 涂料正合時宜。

　　輻射固化技術可以說是耀眼的低碳明星，以光固化替代傳統(tǒng)熱固化，可減少CO2排放90%以上。EB固化能量150～300 keV；EB固化過程對能量的利用率高達60%；傳統(tǒng)熱固化僅2～3 %左右。

　　輻射固化技術并非無所不能，但卻無所不在。UV/EB固化油墨、光固化膠粘劑、UV/EB固化纖維增強復合材料、UV/EB 固化涂料等，廣泛應用與OLED制造、印刷電子、LCD平板顯示器核心制造、風電/光伏/光熱產(chǎn)業(yè)等領域。

　　2019中國UV固化市場達到209億元，涂料UV固化技術悄然進入生活，比如紙張、卡紙、板材涂裝，真空電鍍UV涂料，塑膠涂料，手機、DC、LCD、空調(diào)、冰箱、電器外殼涂裝等。

　　UV/EB固化技術高端應用新領域涉及UV固化汽車涂料與修補漆、UV/EB卷材涂層（盤繞）、光固化與3D打印、航天航空器與UV/EB技術、UV固化噴墨印刷、FPD光學涂布、軟OLED 薄膜封閉處理、UV噴墨印刷OLED顯示器、UV/EB固化與PDLC - Smart glass、UV地坪涂料和涂裝、電子產(chǎn)業(yè)、通訊光纖、光固化CIPP、UV固化鋰電池材料、風電葉片等。

　　從Hg UV 固化到UV LED固化可以說是光固化技術的革命性轉(zhuǎn)換，UV LED相對于Hg UV具有更節(jié)能、更安全、沒有汞的潛在污染問題、光強輸出更穩(wěn)定、節(jié)省生產(chǎn)空間、發(fā)熱升溫緩解、更利于深層固化等優(yōu)勢。

　　UV LED 固化已成功應用于膠印、絲印油墨印刷（部分），玻璃塑料粘接、壓敏膠帶生產(chǎn)、噴墨印刷、3D打印（SLA、CLIP、DLP）、部分板材涂裝固化（UV底漆基本適用）、UV LED甲油膠（全面采用）、通訊光線涂裝（部分實現(xiàn)）等領域。

　　當前，UV LED 固化技術還存在短板，比如UV LED光固化表面氧阻聚問題，UV LED光源發(fā)射波長與現(xiàn)有光引發(fā)劑吸收波長匹配性較低，導致光引發(fā)效率較低，光解產(chǎn)生活性自由基速率不高，容易受到氧分子結合而阻聚。表面氧阻聚是當前UV LED光固化應用過程主要制約障礙之一。

　　楊建文表示，為解決當前UV LED固化的核心短板問題，需要從化學材料與光源兩個角度努力。目前，化學材料的優(yōu)選已接近極限，材料創(chuàng)新發(fā)展?jié)M意度不高。結果是氧阻聚仍未妥善解決，限制UV LED固化只在小范圍內(nèi)應用。配方廠家、涂裝用戶期盼UV LED光源能有進一步突破。比如提高UVB LED單珠功率，增大輸出光強（期望>800 mW/cm2），但需進一步解決散熱問題。優(yōu)化封裝和模組，提高聚焦光強。如多刀線性共焦，提高聚焦光強，且易散熱。擴展365 UV LED、UVB LED發(fā)射波長分布寬度等。