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    楊建文教授:UV LED固化短板問題需從化學材料與光源兩角度破解.

    返回列表 來源:東莞市藍盾機電設備科技有限公司 人閱讀 發布日期:2020-09-18

    輻射固化是利用紫外光(UV) 或 電子束(EB)為能量源,引發具有化學反應活性的液態配方快速轉變為交聯固態的過程。分為光固化(UV固化)和電子束固化(EB固化)。UV/EB輻照下,材料由液態瞬間轉變為交聯固態的過程。UV/EB輻照下,材料由可溶性固態轉變為不可溶交聯固態的過程。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及產業聯盟(CSA)和山西云時代技術有限公司共同主辦的“第二屆紫外LED長治產業發展峰會”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。


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    中山大學副教授 楊建文


      輻射固化技術具有環境友好、高效性、適應性廣、經濟、節能等特點,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;新法規出臺,限制更加嚴格;客戶產品質量要求不斷提高。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/光熱產業等領域。


      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、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、電子產業、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換,UV LED相對于Hg UV具有更節能、更安全、沒有汞的潛在污染問題、光強輸出更穩定、節省生產空間、發熱升溫緩解、更利于深層固化等優勢。


      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、噴墨印刷、3D打?。⊿LA、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)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光源發射波長與現有光引發劑吸收波長匹配性較低,導致光引發效率較低,光解產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,化學材料的優選已接近極限,材料創新發展滿意度不高。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發射波長分布寬度等。


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