Акриловые и поликарбонатные диффузоры: Анализ стоимости и качества

Введение

При проектировании светодиодных систем освещения выбор материала светорассеивателей напрямую влияет на эффект освещения и срок службы изделия. Согласно отчету Grand View Research, мировой рынок светорассеивающих материалов достигнет US$5,78 млрд в 2028 году, из которых акрил и поликарбонат занимают 68% долю рынка. В этой статье сравниваются 10 ключевых показателей эффективности, которые помогут вам сделать разумный выбор.

1. Сравнение основных характеристик

Эффективность пропускания света

Акриловые рассеиватели имеют светопропускание 92% (данные PlasticsToday), а их особая микросферическая структура позволяет равномерно рассеивать свет и снижать потерю яркости. Светопропускание поликарбоната составляет около 88-90%, и для достижения аналогичного эффекта необходимо добавить больше рассеивателей.

Ударная прочность

Поликарбонат демонстрирует абсолютное преимущество, его ударопрочность в 250 раз выше, чем у акрила. В условиях повышенного риска, например на стадионах, поликарбонат выдерживает энергию удара 200 Дж/см², в то время как акрил - только 0,8 Дж/см².

2. Адаптивность к окружающей среде

Устойчивость к погодным условиям

Поликарбонат остается стабильным в диапазоне -40℃~120℃ (исследования Omnexus), что подходит для оборудования для полярных научных исследований. Акрил размягчается и деформируется при температуре выше 85℃, но обладает лучшей устойчивостью к УФ-излучению. 5-летнее испытание на открытом воздухе во Флориде показало, что индекс пожелтения составляет всего ΔE<2.

Степень огнестойкости

Оба устройства сертифицированы по стандарту UL94, но работают по-разному:

Акрил: Уровень V2, продолжает гореть в течение <30 секунд после выхода из огня

Поликарбонат: Уровень V0, самозатухание в течение 10 секунд (отчет лаборатории UL)

3. Переработка и экономика

Сложность формовки

Акрил можно сгибать в холодном состоянии при комнатной температуре, при этом минимальный радиус сгиба составляет 3-кратную толщину листа. Поликарбонат требует нагрева до 160°C для формовки, но поддерживает более сложные гиперболические конструкции, такие как 0,5-миллиметровая точная структура, необходимая для автомобильных HUD-дисплеев.

Экономическая эффективность

Цена акрилового сырья на 35-40% ниже, чем поликарбоната (индекс цен ICIS 2023). Рассчитано на основе стандартной плиты размером 1,2×2,4 м:

Акрил: $180-220

Поликарбонат: $280-350

4. Свойства поверхности

Индекс износостойкости

Твердость поверхности акрила достигает M90 по Роквеллу, и на ней нелегко оставить следы при ежедневном трении. Поликарбонат имеет твердость всего M70, и для него требуется упрочняющее покрытие, но дымку можно улучшить за счет текстуры поверхности.

Химическая стойкость

Поликарбонат обладает повышенной устойчивостью к растворам кислот и щелочей:

Устойчивость к раствору серной кислоты 10%: >500 часов

Устойчивость к гидроксиду натрия 5%: >300 часов (Источник данных: ChemicalResistanceGuide.com)

5. Устойчивое развитие

Характеристики защиты окружающей среды

Уровень переработки акрила достигает 92%, а энергопотребление при переработке на 28% ниже, чем у поликарбоната (отчет Фонда Эллен Макартур). Однако система замкнутого цикла переработки поликарбоната в автомобильной промышленности является более зрелой, а серия BMW i достигла уровня переработки 100%.

Срок службы

Испытание на ускоренное старение показывает:

-Акрил: 25-летний срок сохранения светопропускания в помещении >85%

-Поликарбонат: 15-летнее снижение ударопрочности при использовании вне помещений <10%

Матрица принятия решений по сценариям применения

Вопросы и ответы

Заключение

Акриловые рассеиватели по-прежнему являются предпочтительным решением для коммерческого освещения благодаря светопропусканию 92% и выгодной стоимости. Однако в условиях экстремальных температур, механических ударов или химической коррозии превосходные характеристики поликарбоната оказываются незаменимыми. Производителям рекомендуется создать систему выбора материала по градации в зависимости от сценариев применения, например:

Основной тип: акрил (удовлетворяет 85% обычных потребностей)

Улучшенный тип: поликарбонат (применение в специальных условиях)

Для получения индивидуальных решений по выбору материала, пожалуйста, обратитесь к техническому отчету Международной комиссии по освещению или проконсультируйтесь с инженером по материалам. Новейшие нанокомпозитные технологии позволили разработать коэкструдированные листы PC/PMMA, сочетающие в себе преимущества обоих материалов, что станет направлением развития следующего поколения светорассеивателей.