當前，新型冠狀病毒仍在持續，對產業及企業造成了一定程度的影響，也牽動著各行各業人們的心。在此形勢下，中國半導體照明網、極智頭條，在國家半導體照明工程研發及產業聯盟、第三代半導體產業技術創新戰略聯盟指導下，開啟疫情期間知識分享，幫助企業解答疑惑。助力我們LED照明企業和產業共克時艱！
本期，我們邀請到同濟大學材料學院教授金明帶來了“LED光源與光引發劑——光固化基礎”的精彩主題分享，以下為主要內容
一、光固化的定義和應用
光固化反應是在光照(紫外或可見光)下， 引發劑產生活性種(自由基或者陽離子)引發多官能度的低聚物和/或活性稀釋劑進行鏈式聚合反應，快速形成高度交聯的聚合物網絡。優勢是時間和空間可控制、無VOC、反應速度快（秒級）。
光固化應用廣泛
光固化的應用非常廣泛，比如UV涂料部分，可應用于罩光油、地板、食品包裝、罐用涂料、管用涂料、木器涂料、塑料、汽車等。
印刷油墨方面，比如會應用于平版印刷、柔版印刷、絲網印刷、噴墨、凹版印刷等。
UV粘合劑方面，比如壓敏粘合劑（標簽、包裝），層壓粘合劑（CD, DVD、薄膜）等。
電子和光成像產品方面，涉及印刷電路板、蝕刻油墨、阻焊油墨、印刷板、柔性板、移印板、
報紙印刷板、三維制版、激光成像三維物體、晶片。
二、光源和光引發劑的關系
1.光引發劑的地位
光引發劑的用量較少，但非常重要，涉及吸光作用。
2.LED光源的優勢
傳統光源汞燈，使用壽命短、發熱高、臭氧釋放、效率低等缺點，汞蒸氣對人體健康有危害。
發光二極管(LED)，具有單色光、能量高，能耗低、無臭氧，成本低、操作簡便安全，可程控，在365-405nm波段發展成熟等優勢。
3.光引發劑吸收峰和光源發射峰的匹配
4.光能否被全部利用？
5.吸收的比例可以知道嗎？
6.朗格-比爾定律
7.摩爾消光系數和透射深度（1wt%）
8.為什么TPO要加那么大的量?
假設用TPO做引發劑，引發HDDA的聚合（其它因素皆不考慮），引發劑的濃度是5wt%，薄膜厚度是20微米，用LED@385nm光源激發，那么如果希望1s內所有的TPO分子均被激發，需要至少多大的光強（忽略氧阻聚、光的散射等等等各種影響因素）？
9.計算
10.光聚合的核心
11.TPO要大量加入的原因！摩爾消光系數太低！
12.理論上的固化速度
假設385nmLED的光強是10W/cm2，光帶的寬度是5cm，那么上述配方用履帶式固化機進行固化，那么履帶可以允許的最大速度是多少米/秒，米/分鐘？
13.可見光的互補性
14.光引發劑的選擇
無色體系（如： 清漆、上光清油等等。。）
α-羥基酮類光引發劑及苯酰甲酸酯光引發劑
有色體系（如：色漆、有色油墨等）
α-氨基酮或酰基膦氧化物光引發劑,配合使用
α-羥基酮類光引發劑或苯酰甲酸酯光引發劑
復配型光引發劑
厚膜體系(如：復合材料等）
酰基膦氧化物光引發劑
15.有色體系UV配方的固化特性
16.UV油墨配方中尋找透光窗口
（1）光引發劑吸收紫外光是光固化得以實現的關鍵；
（2）油墨配方中，顏料對入射紫外光的衰減作用很大；
（3）可能導致油墨印層下部光屏蔽，難以有效見光。
（4）UV油墨體系中，簡單提高光引發劑濃度，對墨層徹底固化往往沒有幫助。
三、自由基型光引發劑
自由基型光引發劑有兩類，其中，裂解型（Type I）引發劑，受到紫外光照射后，吸收光子的能量，可以躍遷至激發態，結構呈現不穩定的狀態，引發劑中強度較弱的化學鍵就會發生裂解，產生自由基引發聚合反應的發生。
奪氫型（Type II）引發劑，受到紫外光照射后，會與共引發劑經電子轉移反應產生自由基，其中共引發劑所生發的自由基活性較高，用以引發單體、樹脂聚合。
UV LED適用的自由基型光引發劑
四、陽離子型光引發劑
1.氧阻聚
2.光強影響
3.氧阻聚
4.商品化UV LED敏感的陽離子光引發劑（光引發體系）
5.敏化從而實現LED激發
6.光聚合的現狀和發展趨勢
有氧條件下的固化
問題: 氧阻聚
解決辦法: 新的添加劑或高性能的光引發體系
更高的引發效率
問題: 反應性低
解決辦法:高性能的光引發體系，新型自由基，新單體
陽離子聚合
問題: 僅在紫外區有吸收（碘鎓鹽，硫鎓鹽等）
解決辦法: 可見光激發的光引發體系（合成互穿網絡聚合物)
低光強及紫外-可見光固化
問題: 汞燈的使用
解決辦法: 用于溫和條件新的光引發體系（自然光，LED，鹵素燈，氙燈，激光二極管…）
最終性能
問題: 最終聚合物的性能待提升
解決辦法: 提高機械性能或有新的功能（如導電，發光，抗菌等)
深層固化
問題: 光滲透率低，紫外光的危害性
解決辦法: 近紅外激發的光引發劑，光敏化氧化還原聚合，光產酸劑，光產堿劑
7.從理論到實踐—對比研究
根據需求調整配方：
（1）選擇與光源有更好重疊和合適吸光能力的光引發劑或者光引發體系，厚膜用摩爾消光系數低的引發劑；薄膜用高的引發劑；或者混合體系；
（2）調整合適引發劑濃度，可計算出理論用量基礎上增減，包括薄膜厚度，光源光強，傳送帶速度等等；
（3）增加體系均勻性應該有利于聚合，但是某些領域應用需要追求不均勻性，例如增加粗糙度、光學效果、水接觸角等等；
8.光固化對LED的要求
（1）更高的光強；
（2）更加靈活的發射光譜以適應引發劑的吸收峰和避開染料的吸收峰；
（3）光源的組合；
（4）320-340nm的LED光源，甚至更短波長；
