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光固化技术系列——光源 2
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光固化技术系列——光源 2

  • 发布时间:2022-10-24 14:13
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光固化技术系列——光源 2

【概要描述】UV LED即紫外发光二极管,是一种新型光源,与传统的中压汞灯以及无极灯相比具有寿命长、发热量低、能耗小、可灵活配置等优点。

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UV LED即紫外发光二极管,是一种新型光源,与传统的中压汞灯以及无极灯相比具有寿命长、发热量低、能耗小、可灵活配置等优点。

 

 

 

 

UV LED

中压汞灯

无极灯

能耗

寿命

10000~20000h

800~1000h

5000~8000h

UV衰减

几乎不衰减

逐渐衰减

衰减较小

光谱分布

臭氧

放热

较高

启动

较快

电压

低电压

高电压

高电压

 

尽管UV LED光源有很多优点,但目前也有一些不容易克服的缺点:

1.氧阻聚严重: 常规汞灯光源的光谱范围覆盖了紫外光、可见光以及红外光,其中200nm~350nm的紫外光对抗氧阻聚起着重要的作用,然而UV LED光源光谱分布很窄,且目前主流的UV LED光源波长为365nm、385nm、395nm、405nm,与之相匹配的光引发剂相对较少,因此氧阻聚问题一直是目前LED配方比较难解决的问题之一,尤其是对黄变有要求的行业领域。

2.成本高:目前UV LED光源的售价普遍比汞灯要高很多,这不单单是因为UV LED制造成本高,更是因为上游厂家技术垄断的结果,由于受专利保护,导致无法大规模放开生产。

3.UV LED光引发剂的可选择性小:针对目前主流的UV LED光源,目前比较合适的光引发剂有TPO、819、ITX、DETX等,传统短波光引发剂比如1173/184等在目前的UVA LED光源下效果不理想。

4.黄变问题:目前可用于UVA的光引发剂大部分都存在一定的黄变问题,TPO黄变相对较小,但抗氧阻聚能力较差,添加胺助引发剂能在一定程度上可以降低氧阻聚对表干的影响,但很容易带来黄变问题。

近几年随着疫情的蔓延,UVC杀菌技术逐渐得到了人们的认可并加大了研发力度,随着UVC技术的进步,目前的UVC辐照通量能做到超过200mW(比如日亚化学的NC4U334BR-280nm)。250~310nm正好是传统短波光引发剂(比如1173/184等)吸收比较强的波端,氧阻聚现象随着短波光引发剂的加入也会得到很大的改善。

 

UVC LED技术的进步给其在光固化技术中的应用带来了可能。光引发剂种类的可选择性增加、短波光引发剂在改善表干的同时也降低了黄变。疫情之下,随着UV LED龙头企业不断的加大研发投入,扩大生产规模,相信成本也会逐渐地降下来。

由于UVC LED在空气中的衰减比较严重,因此目前也许只能在一些特殊的光固化行业进行应用,比如UV平板打印、标签印刷等光源与涂层距离比较近的行业。随着UVC LED功率的不断提升,UVC和UVA在很大程度上可以完成对传统汞灯的替代,相信未来在更多的光固化领域都会得到应用。

 

关于UVC LED在光固化中的应用与发展我们从应用的角度有几点思考,将在下一篇相关文章中做详细介绍。

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