1.“UV+LED”簡述
UV-LED光固化是指用LED光源發(fā)出的光使油墨、油漆、涂料、漿料、膠粘劑等液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w。LED光源利用光電轉(zhuǎn)化原理，芯片中的電子和正電荷在移動過程中碰撞結(jié)合轉(zhuǎn)化成光能。
UV：UV涂料、油墨、膠黏劑等輻射固化材料；
LED：紫外LED光源；
UV+LED：用紫外LED光源實現(xiàn)UV材料的固化。
現(xiàn)在固化應(yīng)用中使用的UV LED光源的波長在405，395，385，和365，320nm，前面三個波長的強度差別不大，而365nm比前三者有效功率要低35-40%左右，目前市場應(yīng)用中主要以405，395，385nm為主。
2.UV LED光源特點和固化中的問題
對于LED光固化特點：光源是產(chǎn)生光的裝置，特點是低能耗、超長壽命、冷光源、瞬間發(fā)光、維護(hù)成本低、使用壽命不受開閉次數(shù)影響，能量高、光輸出穩(wěn)定、可定制照射區(qū)域。
UV+LED的核心是由涂料配方、光源配方結(jié)合涂裝工藝形成的整體解決方案。
UV LED固化技術(shù)的不足：
一是，UV LED為單一波段的UV光源，針對LED光源開發(fā)的可量產(chǎn)引發(fā)劑較少，可使用的光引發(fā)劑有TPO、TPO-L、 XBPO 、ITX、DETX等。而這些光引發(fā)劑在365nm、385nm、395nm、405nm的波段并沒有非常強的吸收峰，因此引發(fā)效率不高。除TPO外，其他可用的LED光引發(fā)劑黃變明顯。
二是，其功率較低，輻照能量不高，易導(dǎo)致涂料固化不徹底。由于引發(fā)劑匹配度和設(shè)備功率這兩方面的問題，固化速度、抗表面氧阻聚和儲存穩(wěn)定性，是其中很重要的三個方面，單獨實現(xiàn)相對容易，三者兼顧難度較大。
三是，UV LED光固化存在表面氧阻聚問題，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(dǎo)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(jié)合而阻聚。表面氧阻聚是當(dāng)前UV LED光固化應(yīng)用過程主要制約障礙之一。
表面固化的解決方法：
1.快速增加體系的粘度；
2.增加引發(fā)劑的使用量；
3.增加體系交聯(lián)的官能度；
4.增加固化時的光強；
5.使用自由基撲捉劑；
6.使用非自由基聚合體系；
3.UV LED光源與傳統(tǒng)汞燈的對比
UV LED光源和傳統(tǒng)汞燈性能對比如下：表1
UV LED技術(shù)特點概括為以下五個特點：
1.高效性：快速固化，快速加工；
2.適應(yīng)性廣：高附著、耐磨，軟硬皆可；
3.經(jīng)濟:與溶劑型涂料固含成本相當(dāng)；
4.節(jié)能:能耗不足溶劑型烤漆的10%；
5.環(huán)境友好:不含溶劑。
此外，成本是一個非常重要的問題，UV LED的缺點是早期一次性投資較大。但是以三年期為界限，UV LED相對于傳統(tǒng)汞燈還是具有相當(dāng)高的成本優(yōu)勢。如表2
UV LED無處不在，發(fā)展中要揚長避短：除了汞燈替代外、還要基于LED的特性開發(fā)底漆固化、光學(xué)膜固化、電子膠固化、熱敏基材固化、精準(zhǔn)固化、光聚合等新應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行拓展。
UV+LED是個系統(tǒng)工程，除了拓展各自的能力邊界以外，更加需要跨學(xué)科的研發(fā)對接，結(jié)合應(yīng)用領(lǐng)域的不同需求，綜合考慮固化效果、運行成本、供應(yīng)鏈保障、上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展等等因素，尋找最理想的平衡點。
