當前,世界經(jīng)濟整體加速向(xiàng)低碳化深入發(fā)展,節能(néng)減排、綠色能(néng)源、可持續發(fā)展等逐漸成(chéng)爲世界各國(guó)關注的焦點。
光固化材料在固化時非常快速且無溶劑揮發(fā),大大降低了對(duì)環境的污染,近年來作爲一種(zhǒng)環境友好(hǎo)的綠色材料得到了蓬勃的發(fā)展,應用的範圍越來越廣,有些新材料的出現及應用領域完全超出了行業内的經(jīng)驗判斷。
全球UV/EB固化市場,長(cháng)期以來按照能(néng)量固化裝置類型一般細分爲:紫外光(UV)固化市場與電子束(EB)固化市場。
01、關于UV固化和EB固化
UV(ultraviolet,紫外光)固化和EB(electronic beam,電子束)固化統稱輻射固化,UV固化材料是UV固化的塗料、油墨和膠粘劑等材料的通稱,這(zhè)類材料以齊聚物(又稱預聚物)爲基礎,加人特定的活性稀釋單體(又稱活性稀釋劑)、光引發(fā)劑和多種(zhǒng)添加劑配制而成(chéng)。
在UV輻射下,液态UV材料中的光引發(fā)劑受激變爲自由基或陽離子,從而引發(fā)材料中含不飽和雙鍵物質間的化學(xué)反應(主要是各類聚合反應),形成(chéng)固化了的體型結構。
而EB固化則由能(néng)量很高的電子束直接與待固化體系作用,由于分子激發(fā)和離子産生,繼而生成(chéng)自由基,使齊聚物、單體或者它們的混合物發(fā)生聚合、接枝或交聯等反應,終導緻體型結構的形成(chéng),從而使材料固化。
UV固化因其反應較穩定、設備投入遠小于EB固化等優勢,得到了迅速普及、發(fā)展及廣泛應用,目前UV固化約占據了整個輻射固化市場的90%左右,是高新技術領域新材料研究的重要組成(chéng)部分。而EB固化隻占有10%的市場份額。
UV固化材料(UV塗料、UV油墨、UV膠粘劑等)廣泛應用于PCB電路闆、微電子加工、造紙、顯示、家用電器、木器加工、家庭裝修、汽車、印刷、機械、3D打印、體育運動産業、生物醫學(xué)、光纖通訊等行業。
近年來,随著(zhe)新生發(fā)光二極管UV光源(UV-LED)的興起(qǐ),瓜分了汞弧燈和無極燈一類傳統氣體放電UV光源所占有的UV光固化市場份額,從而使整個UV/EB固化市場結構發(fā)生了變化:傳統氣體放電UV光源(如汞弧燈和無極燈)固化市場規模在減小、電子束(EB)固化市場以及半導體固體紫外光源(UV-LED)固化市場規模逐漸增大。
從全球光固化行業競争格局上看,由于中國(guó)具有較強的精細化工生産能(néng)力及成(chéng)本優勢,因此在 UV 光固化新材料的生産上發(fā)展很快。
目前,基本上常規的UV光固化材料的主要産能(néng)都(dōu)集中于中國(guó),但是由于國(guó)内企業的品牌影響力較小,在全球市場基本上是以貼牌形式出現。
在新品種(zhǒng)的研發(fā)上,國(guó)外 UV 光固化材料企業仍具有較大的技術優勢、産品創新研發(fā)和應用研發(fā)實力。
目前在國(guó)際市場上,全球輻射固化材料的供應商主要分爲兩(liǎng)類,一類是大型的綜合性化工企業,其業務範圍涉及多類化工産品,UV 光固化材料僅是其業務的一個組成(chéng)部分,代表性公司包括巴斯夫、Arkema Group、長(cháng)興化學(xué)工業股份有限公司、江蘇三木集團有限公司等。
另一類是專業的 UV 光固化材料生産商,其中規模較大的公司包括 IGM 等全球性的企業以及國(guó)内天津久日新材料股份有限公司、江蘇開(kāi)磷瑞陽化工股份有限公司、江蘇利田科技股份有限公司等。
02、關于UV固化膠粘劑的應用
當前,UV/EB固化粘合劑類型主要包括:壓敏粘合劑、層壓粘合劑和熱熔膠等。
紫外固化粘合劑的主要用途有:
(1)光學(xué)棱鏡(包括光學(xué)反射鏡片)的組合,定位粘接;
(2)電子元件的固定;
(3)光導纖維成(chéng)束、成(chéng)帶、連接;
(4)注射針頭和塑料針筒的粘合;
(5)首飾的鑽石粒粘接,工藝品粘結(水晶、玻璃等材料)以及螺帽、螺栓的固定粘接等。