玻璃和透明塑料,特别是丙烯酸树脂,长期以来一直用于照明行业的各种美学和功能用途。随着行业的发展,发光二极管(LED)照明已从利基应用转向更为主流的商业和住宅用途,由于材料的特性及其提供的多功能性,人们对塑料——特别是聚碳酸酯——越来越感兴趣。聚碳酸酯现在可以应用于LED照明的各个领域,包括透镜、光学元件、盖子、通道字母、面向标志、球体和光漫射器。

发光的标识和手电筒描述了LED照明制造商和制模商在选择材料时需要的两种特性——为了有更强的透光性,清晰度,以及允许光源均匀扩散的材料,从而在表面上没有“热点”的证据。

该产品的机械完整性和耐用性是该行业关注聚碳酸酯的品质。聚碳酸酯的某些特性,如耐热性和透明度,在LED照明行业中非常重要。但是,由于LED光源的生产成本相对较高,并且可以使用长达十年,制造商和设计师主要担心用于光透镜或灯罩的材料的使用寿命与LED光源的使用寿命相同,以保护昂贵的光源。

基于使用ISO 180 / A(2mm厚试样)的STYRON测试。完整的协议和可根据要求提供的结果。

本文在选择用于LED照明解决方案时的材料时讨论了重要的考虑因素。它侧重于聚碳酸酯的益处,为什么制造商和模塑商认为聚碳酸酯是与LED照明一起使用的理想选择。

选择聚碳酸酯,首先是最重要的,需要考虑该应用程序。将使用聚碳酸酯吗?源将如何被安置?今天,LED光源的用途几乎是无穷无尽的。LED灯可以在店面和频道字母,交通信号,凹陷下灯,任务灯,零售和冷藏展示,街道和区域灯,液晶电视显示器和监视器,移动设备等许多应用。在为这些各种应用设计盖板,镜头或光学器件时,必须考虑材料的能力 - 耐用性,光学性质,热稳定性,点火性,设计灵活性和UV稳定性。LED源的环境是什么?需要抵销哪些元素?这些是其他一些考虑因素。

耐久性

耐久性是光源保护的出发点,尤其是在户外。我们需要的是一种坚韧的材料。由于LED光源本身是一种固态半导体,比传统的白炽灯光源耐用得多,所以覆盖光源的材料至少应该具有同样的弹性。

与其他可用材料相比,聚碳酸酯具有更高的抗冲击性,更不容易断裂。即使在较宽的温度范围内,它也具有出色的韧性。聚碳酸酯用于防弹和防暴盾牌、飞机檐篷和飓风板等物品,能够承受巨大的冲击。一般来说,聚碳酸酯树脂的抗冲击性是丙烯酸树脂的十倍,抗冲击性是玻璃的30倍。

由于这种出色的韧性,聚碳酸酯更容易使用,并且在将材料切割成各种形状时更不容易断裂或碎裂。在许多应用中,与其他材料相比,使用聚碳酸酯时,可以减小或减小制造零件的厚度。这导致零件重量和材料成本降低,这提供了一个更环保的解决方案,因为使用的产品更少,所需的能源也更少。

光学特性

基于ASTM D 1003的Stryon测试。完整的协议和可根据要求提供的结果。

LED可以是一个非常明亮,单向的源,制造商需要材料,可以使光直接通过表面直接闪耀以获得最大亮度,或者提供均匀的光分布,没有光源的证据,以便更漫长影响。它通常是调整性能的仔细平衡,因为用于光扩散的材料添加剂会影响光传输,反之亦然。

基于使用以下方法的STRYON测试:VICAT软化点,ISO 306B(B / 50);热偏见温度(HDT),ISO 75(1.82MPa,未经发酵);熔融质量流速(MFR),ISO 1133(300°C / 1.2千克)。完整的协议和可根据要求提供的结果。

LED光源的覆盖层可调节透射或扩散的光量。客户需要一种高清晰度和高纯度的材料,以确保最佳的光传输。根据应用情况,制造商还关心光分布的均匀性。

通过复合工艺,聚碳酸酯可以根据应用的具体需要进行定制。透明聚碳酸酯树脂的透光率可达90%以上。对于含有光扩散添加剂的聚碳酸酯树脂,在隐藏明亮的LED光源的同时,可以在整个部件表面实现良好的光均匀性,消除“热点”。

热稳定性

照明应用会产生热量,材料与光源的接近程度决定了所需的热性能。虽然LED灯非常节能,但它们仍然会产生热量,特别是对于工作温度可达80 - 110°C的高功率LED光源。对于需要与LED光源近距离接触的光学和透镜应用,需要一种具有良好热稳定性的材料。

与丙烯酸树脂相比,聚碳酸酯树脂提供卓越的热稳定性,可用于连续使用高达120℃的温度。

点火抵抗

点火电阻或阻燃性的要求取决于电器的工作温度和漫射介质的距离,或覆盖从光源。聚碳酸酯树脂为高功率LED光源提供卓越的点火电阻。对于诸如需要UL 94 HB和V-2燃烧性要求的等级2灯具等较低电压应用,聚碳酸酯,丙烯酸和基于苯乙烯类的树脂如苯乙烯 - 丙烯腈树脂(SAN)可被认为是镜片,盖子和光学的材料.对于更苛刻的LED照明应用,如1级灯具,光学和镜片的材料要求是UL V-0〜5-2.0mm厚度。

聚碳酸酯是唯一以合理的成本为这些苛刻应用而提供的光传输,热稳定性和点火电阻的唯一透明塑料树脂。

设计灵活性

LED照明的优势之一是它为制造商提供了在产品设计上具有创造性的自由。与传统的白炽灯照明不同,照明行业不再局限于美学配置。用于LED光源外壳或覆盖的塑料材料可以通过注塑和薄片挤压/热成型工艺塑造树脂/材料,形成无数的形状和尺寸。

聚碳酸酯提供这种可加工性选项,具有各种产品可用于特定的处理要求。另外,由于聚碳酸酯的相对强度,部件可以减轻重量,能量和节省成本。

紫外线稳定性

暴露在光源下可能会损害材料的性能。在LED环境中,这种曝光可以来自两个方向——LED光源本身,也可以来自太阳的自然光。这种持续的暴露会导致性能随时间而退化。因此,为LED应用选择合适的材料尤为重要,并且在配制材料时,适当稳定产品的紫外线,以尽量减少这种现象的影响。

聚碳酸酯提供了许多方法,该方法可以在包括挤出产品中的添加剂和层状薄膜。

材料的选择是复杂的,必须考虑许多因素来确保LED照明应用的正确解决方案。聚碳酸酯是一种领先的材料选择,因为它有效地解决了LED照明行业的一些最困难的挑战。材料的多功能性和定制裁缝性能的能力导致制造商和模板的巨大匹配。

对该公司

Styron是一家全球性材料公司,其产品组合汇集了塑料、橡胶和乳胶业务,共享原料、运营、客户和最终用户。该公司在家电、汽车、建筑和建筑、地毯、商业运输、消费电子、消费品、电气和照明、医疗、包装、纸张和纸板、橡胶制品和轮胎等行业提供可持续解决方案。该公司已宣布计划将其公司名称改为Trinseo,于2011年底生效。


照明技术杂志

这篇文章首次出现在2011年5月的照明技术杂志。

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