辐射固化是利用紫外光(UV) 或 电子束(EB)为能量源，引发具有化学反应活性的液态配方快速转变为交联固态的过程。分为光固化（UV固化）和电子束固化（EB固化）。UV/EB辐照下，材料由液态瞬间转变为交联固态的过程。UV/EB辐照下，材料由可溶性固态转变为不可溶交联固态的过程。UV固化技术更为成熟和普及。

　　在近日由长治市人民政府、国家半导体照明工程研发及产业联盟（CSA）和山西云时代技术有限公司共同主办的“第二届紫外LED长治产业发展峰会”上，中山大学副教授杨建文分享了UV LED在固化应用方向的趋势与前景。

中山大学副教授 杨建文

　　辐射固化技术具有环境友好、高效性、适应性广、经济、节能等特点，能耗不足溶剂型烤漆的10%。随着能源消耗量逐年增加，未来能源需求更大；新法规出台，限制更加严格；客户产品质量要求不断提高。UV/EB 涂料正合时宜。

　　辐射固化技术可以说是耀眼的低碳明星，以光固化替代传统热固化，可减少CO2排放90%以上。EB固化能量150～300 keV；EB固化过程对能量的利用率高达60%；传统热固化仅2～3 %左右。

　　辐射固化技术并非无所不能，但却无所不在。UV/EB固化油墨、光固化胶粘剂、UV/EB固化纤维增强复合材料、UV/EB 固化涂料等，广泛应用与OLED制造、印刷电子、LCD平板显示器核心制造、风电/光伏/光热产业等领域。

　　2019中国UV固化市场达到209亿元，涂料UV固化技术悄然进入生活，比如纸张、卡纸、板材涂装，真空电镀UV涂料，塑胶涂料，手机、DC、LCD、空调、冰箱、电器外壳涂装等。

　　UV/EB固化技术高端应用新领域涉及UV固化汽车涂料与修补漆、UV/EB卷材涂层（盘绕）、光固化与3D打印、航天航空器与UV/EB技术、UV固化喷墨印刷、FPD光学涂布、软OLED 薄膜封闭处理、UV喷墨印刷OLED显示器、UV/EB固化与PDLC - Smart glass、UV地坪涂料和涂装、电子产业、通讯光纤、光固化CIPP、UV固化锂电池材料、风电叶片等。

　　从Hg UV 固化到UV LED固化可以说是光固化技术的革命性转换，UV LED相对于Hg UV具有更节能、更安全、没有汞的潜在污染问题、光强输出更稳定、节省生产空间、发热升温缓解、更利于深层固化等优势。

　　UV LED 固化已成功应用于胶印、丝印油墨印刷（部分），玻璃塑料粘接、压敏胶带生产、喷墨印刷、3D打印（SLA、CLIP、DLP）、部分板材涂装固化（UV底漆基本适用）、UV LED甲油胶（全面采用）、通讯光线涂装（部分实现）等领域。

　　当前，UV LED 固化技术还存在短板，比如UV LED光固化表面氧阻聚问题，UV LED光源发射波长与现有光引发剂吸收波长匹配性较低，导致光引发效率较低，光解产生活性自由基速率不高，容易受到氧分子结合而阻聚。表面氧阻聚是当前UV LED光固化应用过程主要制约障碍之一。

　　杨建文表示，为解决当前UV LED固化的核心短板问题，需要从化学材料与光源两个角度努力。目前，化学材料的优选已接近极限，材料创新发展满意度不高。结果是氧阻聚仍未妥善解决，限制UV LED固化只在小范围内应用。配方厂家、涂装用户期盼UV LED光源能有进一步突破。比如提高UVB LED单珠功率，增大输出光强（期望>800 mW/cm2），但需进一步解决散热问题。优化封装和模组，提高聚焦光强。如多刀线性共焦，提高聚焦光强，且易散热。扩展365 UV LED、UVB LED发射波长分布宽度等。