紫外線固化極端強度的原因

紫外線（UV）固化粘合劑
、塗料、油墨、掩模和灌封材料早已成為快速、環保、具成本效益的生產固化方法之一。在適當的情況下
，許多材料（單體-配體混合物）可以在一瞬間完全固化（聚合）！熟悉紫外線固化的工藝工程師一般都知道，穩定、完全的固化取決於所使用的紫外線劑量（更恰當的說法是能量密度或輻射流量密度）。然而，許多人並不熟悉紫外線強度（更恰當的說法是有效輻照度）對固化強度的影響。

劑量還是強度

？

紫外線劑量或能量密度通常以焦耳或毫焦為單位，是紫外線強度/輻照度與紫外線照射總時間的乘積。例如，將單體置於 300 毫瓦的紫外線輻照下 10 秒鍾，可獲得 3 焦耳的紫外線能量
；將單體置於 3000 毫瓦（或 3 瓦）的紫外線輻照下 1 秒鍾，也可獲得 3 焦耳的紫外線能量。哪種方法更可取？紫外線燈係統在產生紫外線能量的同時
，必然會產生紅外線（IR）nengliangxingshidereliang。youyujidicailiaotongchangduiremingan
，xuduoganguangjuhewuhuaxuejiahegongyigongchengshirenwei，jiaodiqiangduhejiaochangdepuguangshijianshichulireminganyingyongdefangfa。shishishang
，ruguocaiyongzhengquede “多重固化 ”方法，情況恰恰相反。但是，撇開熱敏因素不談，高強度短時間固化和低強度長時間固化的粘接或固化強度是否相同
？

幾年前，S. Jonsson 博士等人進行了一項具有裏程碑意義的研究
，該研究顯著強調了一個事實，即強度非常高（但曝光時間短）的固化物通常比相同劑量的低強度長固化物強度更高、聚合更完全。在一個模型評估係統*中，他證實強度增加 10 到 20 倍，聚合率幾乎增加 50%。測試結果表明，“通過使用高強度輻照裝置，生產速度可以提高 20 倍，而轉化率仍可提高 25%”。Jonsson 博士將大部分已證明的固化改進歸因於一種我們現在稱之為暗固化的現象，即紫外線熄滅後固化仍在繼續。“特別是在較高強度下的較短曝光時間內
，現在很明顯，聚合的暗色部分占總轉化率的 90% 以上！” 如ru果guo對dui吸xi管guan施shi加jia輕qing微wei的de壓ya力li或huo速su度du
，即ji使shi壓ya力li持chi續xu很hen長chang時shi間jian
，也ye可ke能neng無wu法fa刺ci穿chuan幾ji毫hao米mi。但dan是shi，如ru果guo你ni隻zhi是shi在zai一yi瞬shun間jian施shi加jia極ji大da的de壓ya力li或huo速su度du
，你ni可ke能neng會hui發fa現xian吸xi管guan已yi經jing刺ci穿chuan了le整zheng個ge馬ma鈴ling薯shu。極ji強qiang的de力li度du會hui穿chuan透tou得de很hen深shen。

表麵粘著和氧抑製 對於自由基引發劑化學成分（常見的）來說，極強紫外線應用的另一個主要好處是可減輕因氧抑製引起的表麵固化問題。簡而言之，除了“擊穿”深層固化機製外
，極強紫外線還能有效地瞬間封閉表麵
，防止不必要的氧氣隨後擴散到薄膜中。Jonsson duizhezhonggaoqiangduhuanjiedexiaoguojinxinglexianzhudezhanshihejilu。zaiyixiangbijiaoyanjiuzhong，dangshiyongjigaoqiangdushi

，kongqizhongdechushijuhesulvyudanqijinghuahuanjingzhongdeguhuasulvjihuxiangdeng！** 當然，低強度輻照的情況並非如此。

溫度控製

對dui溫wen度du敏min感gan的de基ji材cai和he化hua學xue物wu質zhi是shi各ge種zhong塗tu層ceng工gong藝yi和he無wu數shu其qi他ta應ying用yong中zhong的de常chang見jian問wen題ti。熱re量liang控kong製zhi的de第di一yi步bu是shi優you化hua紅hong外wai過guo濾lv，通tong常chang在zai紫zi外wai固gu化hua燈deng本ben身shen完wan成cheng。二er向xiang色se濾lv光guang片pian和he反fan射she器qi以yi及ji良liang好hao的de燈deng管guan設she計ji在zai這zhe方fang麵mian大da有you幫bang助zhu。但dan是shi，即ji使shi是shi最zui好hao的de紅hong外wai過guo濾lv
，在zai紫zi外wai線xian強qiang度du極ji高gao的de情qing況kuang下xia也ye會hui產chan生sheng大da量liang熱re量liang。這zhe就jiu是shi “多重固化”。LESCO 率先采用了這種新穎的方法來應對熱量上升的挑戰。多重固化 "允許在慢速
、低強度工藝中累積相同的焦耳劑量，以多通道

、短時間但極高強度的形式進行應用。聚合度最大，熱升溫最小。LESCO 第 107 號白皮書對此進行了詳細論述。

特殊應用

為了追求更高的產量和更低的成本，越來越多的工藝速度都在不斷提高。在磁盤驅動器、噴墨墨盒製造
、印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)生(sheng)產(chan)線(xian)以(yi)及(ji)許(xu)多(duo)其(qi)他(ta)工(gong)藝(yi)中(zhong)，對(dui)速(su)度(du)的(de)需(xu)求(qiu)似(si)乎(hu)永(yong)無(wu)止(zhi)境(jing)。利(li)用(yong)極(ji)強(qiang)紫(zi)外(wai)線(xian)點(dian)固(gu)化(hua)技(ji)術(shu)，可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)足(zu)夠(gou)的(de)功(gong)率(lv)，使(shi)特(te)殊(shu)的(de)多(duo)芯(xin)光(guang)纖(xian)光(guang)源(yuan)將(jiang)紫(zi)外(wai)線(xian)傳(chuan)送(song)到(dao)高(gao)速(su)生(sheng)產(chan)線(xian)上(shang)多(duo)個(ge)離(li)散(san)的(de)固(gu)化(hua)點(dian)。結(jie)果(guo)是(shi)次(ci)秒(miao)固(gu)化(hua)
，受(shou)益(yi)於(yu)暗(an)固(gu)化(hua)強(qiang)度(du)的(de)提(ti)高(gao)和(he)聚(ju)合(he)作(zuo)用(yong)的(de)終(zhong)止(zhi)、完wan全quan的de溫wen度du控kong製zhi以yi及ji所suo有you的de氧yang氣qi抑yi製zhi問wen題ti。由you於yu光guang源yuan最zui初chu產chan生sheng的de大da部bu分fen強qiang度du會hui因yin光guang導dao傳chuan輸shu損sun耗hao和he毛mao刺ci分fen裂lie而er損sun失shi，因yin此ci點dian固gu化hua裝zhuang置zhi本ben身shen必bi須xu盡jin可ke能neng達da到dao最zui高gao強qiang度du。事shi實shi上shang
，對dui於yu某mou些xie工gong藝yi固gu化hua，特te別bie是shi涉she及ji金jin屬shu基ji材cai粘zhan接jie的de固gu化hua
，如ru果guo沒mei有you極ji高gao的de強qiang度du和he隨sui後hou的de暗an固gu化hua，紫zi外wai線xian固gu化hua根gen本ben無wu法fa達da到dao足zu夠gou的de粘zhan接jie強qiang度du。

結論

隨sui著zhe越yue來lai越yue多duo的de用yong戶hu了le解jie到dao超chao高gao強qiang度du紫zi外wai線xian固gu化hua技ji術shu與yu低di強qiang度du技ji術shu相xiang比bi的de優you勢shi，超chao高gao強qiang度du紫zi外wai線xian固gu化hua技ji術shu顯xian然ran將jiang成cheng為wei主zhu流liu。雖sui然ran超chao高gao強qiang度du紫zi外wai線xian燈deng係xi統tong的de初chu始shi成cheng本ben較jiao高gao
，但dan在zai運yun行xing第di一yi年nian內nei完wan全quan收shou回hui成cheng本ben的de情qing況kuang並bing不bu少shao見jian。上shang述shu研yan究jiu表biao明ming
，超chao高gao強qiang度du紫zi外wai線xian燈deng係xi統tong在zai大da幅fu提ti高gao工gong藝yi速su度du

、提高固化強度和改善熱控製方麵具有明顯優勢。