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为什么UV LED不能固化,汞灯却可以?

文章出处:未知人气:发表时间:2015-06-08 17:09【
紫外线(UV光)被成功的推广到商业应用后,各行业生产商针对UV光固化特性,研制出用于粘接、密封、印刷等系列UV产品,并广泛应用于通讯、电子、光学、印刷等众多领域。UV固化产品相较加热或溶剂类产品,更加快速高效、节能环保。
    UV固化设备也经历了不断研发及完善的过程。以汞灯照射方式为主流的生产工艺被采用了很长时间。但由于设备价格昂贵、维护成本高、UV光照强度衰减快,被照射元件的表面温升高、体积大、耗材贵、汞污染等缺陷,业界一直致力于改进,但因原始硬件的局限性一直难以突破。 
UV LED的问世,为UV固化行业带来了革命性的变化。其具有恒定的光照强度、优秀的温度控制、便携环保的特性,更有相对较低的采购成本和几乎为零的维护成本,对UV固化工艺的品质提升与节能降耗起到了推动作用。
然而,事物总是2面性的。
很多在使用UV汞灯的客人有困惑,UV LED的优势这么明显,为什么我们使用就是有问题?UV LED的优势是否真实有效?
下面仅以UV胶为例,跟大家分享一下这个为什么。
下面这张图,从事UV行业的朋友都很熟悉,这个是光谱图。UV胶就是吸收紫外线照射装置发出的紫外波段的能量,快速固化实现粘接或保护的材料。
 

 
在UV胶的体系里,有一种组份叫光引发剂(Photo initiator),在固化机理中,都是由光引发剂吸收紫外能量,产生活性基团,从而引发体系的聚合反应。换句话说,光引发剂是否或者吸收哪些波段以及吸收了多少紫外能量,产生了多少活性基团,是UV胶是否固化,固化效果好不好的关键因素之一。
 
下图是几种常见光引发剂的吸收光谱图,可以看到不同引发剂在不同波段的吸收强度是有很大差异的。
 
 
 
现在我们来对比一下传统汞灯与UV LED的发射光谱:
 

UV LED不管是365nm,395nm还是其他,基本都是单波长发射光谱,而传统的汞灯,虽然由于添加物不同光谱范围有所差异,但不管哪一类都是全波长发射光谱。
由以上的2组对比可知,有时候UV LED不能够固化其产品也就在情理之中的。需要UV LED设备厂商与UV材料厂商一起努力,才能实现最优的解决方案。
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