Difusores de acrílico versus difusores de policarbonato: Análise de custo e qualidade

Introdução

Na conceção de sistemas de iluminação LED, a seleção do material dos difusores de luz afecta diretamente o efeito de iluminação e a vida útil do produto. De acordo com o relatório da Grand View Research, o mercado global de materiais de difusão de luz deverá atingir US$5,78 mil milhões em 2028, dos quais acrílico e o policarbonato representam 68% da quota de mercado. Este artigo compara 10 indicadores-chave de desempenho para o ajudar a fazer uma escolha sensata.

1. Comparação do desempenho de base

Eficiência na transmissão da luz

Os difusores acrílicos são líderes com uma transmissão de luz de 92% (dados da PlasticsToday) e a sua estrutura especial de microesferas pode dispersar uniformemente a luz e reduzir a perda de brilho. A transmissão de luz do policarbonato é de cerca de 88-90%, e é necessário adicionar mais difusores para obter efeitos semelhantes.

Resistência ao impacto

O policarbonato apresenta uma vantagem absoluta e a sua resistência ao impacto é 250 vezes superior à do acrílico. Em cenários de alto risco, como os estádios, o policarbonato pode suportar uma energia de impacto de 200J/cm², enquanto o acrílico só pode suportar 0,8J/cm².

2. Adaptabilidade ambiental

Resistência às intempéries

O policarbonato permanece estável na gama de -40℃~120℃ (investigação Omnexus), o que é adequado para equipamento de investigação científica polar. Acrílico irá amolecer e deformar acima de 85 ℃, mas tem melhor estabilidade UV. Um teste ao ar livre de 5 anos na Flórida mostrou que o índice de amarelecimento era apenas ΔE<2.

Classificação de fogo

Ambos têm certificação UL94, mas têm desempenhos diferentes:

Acrílico: Nível V2, continua a arder durante <30 segundos depois de sair do fogo

Policarbonato: Nível V0, auto-extinguível em 10 segundos (relatório do laboratório UL)

3. Transformação e economia

Complexidade da moldagem

O acrílico pode ser dobrado a frio à temperatura ambiente, com um raio de curvatura mínimo de 3 vezes a espessura da folha. O policarbonato tem de ser aquecido a 160°C para moldagem, mas suporta designs hiperbólicos mais complexos, como a estrutura de precisão de 0,5 mm necessária para ecrãs HUD para automóveis.

Relação custo-eficácia

O preço das matérias-primas acrílicas é 35-40% inferior ao do policarbonato (índice de preços ICIS 2023). Calculado com base numa placa normalizada de 1,2 m×2,4 m:

Acrílico: $180-220

Policarbonato: $280-350

4. Propriedades da superfície

Índice de resistência ao desgaste

A dureza da superfície do acrílico atinge Rockwell M90, e não é fácil deixar marcas na fricção diária. O policarbonato é apenas M70 e é necessário adicionar um revestimento de endurecimento, mas a opacidade pode ser melhorada através do design da textura da superfície.

Resistência química

O policarbonato tem melhor resistência a soluções ácidas e alcalinas:

Resistência à solução de ácido sulfúrico 10%: >500 horas

Resistência ao hidróxido de sódio 5%: >300 horas (Fonte de dados: ChemicalResistanceGuide.com)

5. Desenvolvimento sustentável

Caraterísticas de proteção ambiental

A taxa de reciclagem do acrílico atinge 92% e o consumo de energia de processamento é 28% inferior ao do policarbonato (relatório da Fundação Ellen MacArthur). No entanto, o sistema de reciclagem em circuito fechado do policarbonato no sector automóvel está mais maduro e a série BMW i alcançou uma reciclagem de 100%.

Vida útil

O teste de envelhecimento acelerado mostra:

-Acrílico: taxa de retenção da transmissão da luz de 25 anos em ambiente interior >85%

-Policarbonato: Redução da resistência ao impacto durante 15 anos em utilização no exterior <10%

Matriz de decisão do cenário de aplicação

FAQs

Conclusão

Os difusores em acrílico continuam a ser a solução preferida para a iluminação comercial devido à sua transmissão de luz 92% e às vantagens de custo. No entanto, quando se depara com temperaturas extremas, choque mecânico ou ambientes de corrosão química, o excelente desempenho do policarbonato é insubstituível. Recomenda-se que os fabricantes estabeleçam um sistema de seleção de material graduado com base em cenários de aplicação, tais como:

Tipo básico: acrílico (satisfaz 85% das necessidades convencionais)

Tipo melhorado: policarbonato (aplicação em ambientes especiais)

Para soluções personalizadas de seleção de materiais, consulte o relatório técnico da Comissão Internacional de Iluminação ou consulte um engenheiro de materiais. A mais recente tecnologia de nanocompósitos desenvolveu folhas co-extrudidas de PC/PMMA, combinando as vantagens de ambos, que serão a direção de desenvolvimento da próxima geração de difusores de luz.