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)照明已经从小众应用转移到更主流的商业和住宅用途,塑料——尤其是聚碳酸酯——由于材料的特性和它提供的多功能性,也引起了越来越多的兴趣。聚碳酸酯现在在LED照明的许多领域都可以看到,包括镜头,光学,盖,槽型发光字,标识面,球形和光扩散器。

发光标志和手电筒描述了LED照明制造商和制模商在选择材料时所需要的两个特性——清晰度,以具有良好的透光性,以及材料允许光源均匀扩散,因此表面上没有“热点”的证据。

机械完整性和产品的耐用性是导致行业专注于聚碳酸酯的质量。聚碳酸酯的某些特性,如耐热性和透明度,在LED照明行业中很重要。而是因为LED光源是相对昂贵的生产和可以持续十年,制造商和设计师主要是担心光透镜的材料,或覆盖,拥有相同的时间,LED光源持续——为了保护昂贵的光源。

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

耐用性是光源保护的出发点,尤其是在户外。所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,是一种比传统白炽灯光源更坚固的产品,因此用于覆盖光源的材料至少应该具有同样的弹性。

聚碳酸酯比其他材料更耐冲击,更不易破损。它具有卓越的韧性,即使在很宽的温度范围。聚碳酸酯用于防弹和防暴盾牌、飞机顶棚和飓风面板等项目,可以承受巨大的冲击。一般来说,聚碳酸酯树脂比丙烯酸树脂的抗冲击性高10倍,比玻璃的抗冲击性高30倍。

由于这种突出的韧性,聚碳酸酯更容易使用,在切割材料成形状时更不易破损或碎裂。在许多应用中,当使用聚碳酸酯与其他材料相比时,可以降低或减少制造零件的厚度。这导致了部分重量和材料成本的降低,这提供了一个更环保的解决方案,因为使用更少的产品和减少的能源需要。

光学特性

基于STRYON测试使用ASTM D 1003.可根据要求提供完整的协议和结果。

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。客户寻找一种材料,提供高清晰度和非常高的纯度,以确保最佳的光传输可能。根据不同的应用,制造商还关注光分布的均匀性。

聚碳酸酯可以通过复合工艺来满足特定的应用需求。透明聚碳酸酯树脂透光率可达到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,可以在零件的整个表面实现优异的光均匀性,消除“热点”。

热稳定性

照明应用会产生热量,而材料与光源的接近程度决定了所需的热特性。虽然LED灯非常节能,但它们仍然会产生热量,特别是对于操作温度可以达到80 - 110°C的更高功率LED光源。对于光学和透镜应用需要接近LED光源,需要具有优良热稳定性的材料。

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。

设计的灵活性

LED照明的优势之一是它为制造商提供了在产品设计中创新的自由。与传统的白炽灯不同,照明行业不再局限于美学配置。通过注射成型和板材挤压/热成形工艺,可将用于遮蔽或覆盖LED光源的塑料材料成型成无数形状和尺寸。

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

暴露在光源下有可能损害材料的特性。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。随着时间的推移,这种持续暴露会导致性能退化。因此,为LED应用选择合适的材料尤为重要,在配制材料时,要适当地稳定产品的紫外线,以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是一家全球性的材料公司,产品组合集中了塑料、橡胶和乳胶业务,共享原料、业务、客户和最终用户。公司为家电、汽车、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公司名称改为Trinseo,并将于2011年底生效。


照明技术杂志

本文首先出现在2011年5月的问题照明技术杂志。

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