商業(yè)照明的設(shè)計(jì)靈活性
商業(yè)和工業(yè)用LED燈具制造商也面臨許多與住宅市場(chǎng)相同的挑戰(zhàn)。照明設(shè)計(jì)必須實(shí)用、有吸引力而且輕便,同時(shí)還提供高光效和光均勻性。
為了達(dá)到這些復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn),制造商在尋找可以提供設(shè)計(jì)靈活性的材料,在這個(gè)領(lǐng)域玻璃和PMMA落后于PC。特別是,PC可以用于生產(chǎn)尖角和凹口 - 這種設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)一步強(qiáng)化了PMMA在沖擊強(qiáng)度方面的弱點(diǎn)。此外,PMMA不能像PC那樣在天花板LED應(yīng)用中保持高度的耐久性和硬度,如圖2所示。

圖2. 玻璃和PMMA無(wú)法實(shí)現(xiàn)PC那樣的尖角和凹口,也不能像PC那樣在天花板LED應(yīng)用中保持高度的耐久性和硬度。
與其他材料(如玻璃)相比,PC也可用于卡扣配合應(yīng)用。與粘合劑組件不同,使用卡扣連接制成的LED燈和燈具可以輕松地拆卸而不會(huì)破壞零件,從而降低生命周期成本和環(huán)境影響。有關(guān)生命周期影響的更多信息,請(qǐng)參見(jiàn)表3。

表3. LEXAN樹(shù)脂與PMMA的環(huán)境影響和生命周期的比較。
商業(yè)LED設(shè)計(jì)師面臨的另一個(gè)根本障礙是釋放光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)部的光,這種設(shè)計(jì)缺陷可減少光輸出,同時(shí)產(chǎn)生不必要的熱量,從而降低設(shè)備的可靠性和使用壽命。由PC制成的透鏡具有高折射率,可以幫助優(yōu)化光提取,并且還可以將反射器集成到LED模塊中,從而實(shí)現(xiàn)更薄的透鏡和更輕的設(shè)計(jì)。使用PC透鏡,PC反射器也可以有效地集成到光學(xué)系統(tǒng)中。通過(guò)使用透鏡和反射鏡,將LED模塊的照度最大化,PC明顯優(yōu)于PMMA。
PC還為制造商提供了加工方法的選擇,從注塑和吹塑成型到擠出,支持模內(nèi)注色,形成動(dòng)態(tài)的和彎曲的形狀。雖然PMMA也可以通過(guò)各種方法進(jìn)行處理,但是考慮到全球變暖和總能源需求,PC材料在可持續(xù)發(fā)展和生命周期影響方面優(yōu)勢(shì)更明顯(見(jiàn)表3中的碳條目)。
提高戶外LED性能
LED越來(lái)越多地用于建筑照明、外部和街道照明以及汽車應(yīng)用。在面臨與住宅和工業(yè)環(huán)境相同的許多挑戰(zhàn)的同時(shí),室外LED設(shè)計(jì)必須解決長(zhǎng)期暴露于太陽(yáng)、雨、風(fēng)、熱、濕和寒冷的影響。
雖然PMMA對(duì)于天氣和紫外線(UV)輻射抗性方面表現(xiàn)優(yōu)于PC,但PC仍然在這些領(lǐng)域取得了進(jìn)展。例如,SABIC的LEXAN SLX樹(shù)脂專門設(shè)計(jì)用于縮小PC和PMMA之間在戶外應(yīng)用中的差距。LEXAN SLX樹(shù)脂可以抵抗由于紫外線曝光而出現(xiàn)的變黃,并且保持其光澤度、顏色穩(wěn)定性和機(jī)械性能的時(shí)間比標(biāo)準(zhǔn)PC長(zhǎng)五倍以上。標(biāo)準(zhǔn)PC由于紫外線照射而降級(jí),降低元件的延展性并使其變脆。圖3中的室外照明透鏡顯示了用LEXAN SLX樹(shù)脂和標(biāo)準(zhǔn)PC制成的組件在用紫外線(UV)曝光2900小時(shí)后的變黃比較。為了捕捉差異,將透鏡放置在裝有175W金屬鹵化(MH)燈的熱室中,在折射器上在120℃下放置2900小時(shí)。

圖3. LEXAN SLX樹(shù)脂(左)與使用UV添加劑的標(biāo)準(zhǔn)PC(右)。