▲ Наверх ▲

Статьи

Инновационные решения для светодиодного освещения

Posted by Alexander Aikashev on 03.04.17 10:56

 

Добавки для светорассеивающих компаундов

       От табличек и мобильных устройств до огромных экранов  – таких как у телевизоров, от модулей подсветки до плафонов светодиодного освещения и многого другого простираются возможные области применения светопрозрачных полимерных материалов – стирольных пластиков и поликарбонатов, содержащих экономически эффективную добавку, которая позволяет добиться необходимых оптических свойств конечных изделий. Этот тонкоизмельченный белый порошок из силиконового эластомера, содержащего метакрилоксидную группу в молекулярной цепи, даже при небольшом его содержании в основном полимере предоставляет следующие преимущества перед другими добавками:

  • хороший светорассеивающий эффект;
  • гомогенизированное рассеивание света по всему полному световому потоку;
  • подавление так называемых «горящих точек».

     Этот силиконовый порошок можно применять при изготовлении маcтербатчей на основе прозрачных термопластов (САН-пластики, ПММА, ПК), компаундов, а также добавлять в основной полимер непосредственно при изготовлении изделий небольшого размера методами экструзии и литья под давлением.

        Результаты исследований и испытаний показали, что предлагаемая нами добавка обеспечивает в зависимости от требований различный диапазон светотехнических характеристик при производстве, например, ЖК-дисплеев или приборов LED-освещения  – коэффициента светопропускания, мутности и половинного угла яркости конечного изделия. При сопоставимом или даже меньшем содержании данные добавки  превосходят альтернативные добавки в отношении оптических характеристик материалов (табл. 1).

Таблица 1. Сравнительная характеристика светотехнических свойств материалов с добавками от компании «ТЭЛКО» и от альтернативных поставщиков

Поставщик (добавка) Общая характеристика материала Содержание добавки, % Свойства, определенные на образцах толщиной 1,5 мм
Общее светопропускание, % Мутность, % Половинный угол яркости, град.
TELKO

1. Высокий коэффициент диффузии.
2. Высокий половинный угол
3. Гомегенизированная диффузия

0,5 5 99

60

Добавки альтернативных поставщиков
Поставщик 1 (силиконовый порошок)

1. Низкий коэффициент диффузии.
2. Высокий половинный угол.
3. Негомогенизированная диффузия (эффект окрашивания)

0,5 66 98 35
Поставщик 2 (силиконовый порошок)

1.Средний коэффициент диффузии.
2. Высокий половинный угол
3. Гомогенизированная диффузия

0,8 65 95 45
Поставщик 3 (акриловая смола)

Неэффективен

0,8 92 90 0

Кроме того, добавки, предлагаемые компанией «ТЭЛКО», обеспечивают однородный эффект диф- фузии света сквозь материал во всем диапазоне длин волн видимого света по сравнению с  альтернативными добавками других поставщиков. Благодаря этому в  LED-светильниках достигается однородное свечение и  отсутствует такой характерный дефект как «горящие точки», о чем свидетельствуют результаты визуального контроля (табл. 2).

 Таблица 2. Эффект светорассеиваия (с «голубым» оттенком или без него) на пластинах из ПК толщиной 1,5 мм в зависимости от содержания добавок от «ТЭЛКО» и от альтернативных поставщиков

Примечание. Буквой N (No) помечены пластины с отсутствующими «горящими точками» от источника, буквой Y (Yes) – с «горящими точками» (указаны стрелками), а также пластины с неэффективной добавкой от  поставщика 3.

  Текучесть поликарбоната не должна существенно зависеть от введения в него добавок – это явля- ется нежелательным эффектом при переработке литьем под давлением, а особенно при экструзии. Результаты испытаний показали, что ПК с добавкой от «ТЭЛКО» при его выдержке при 300 о C (характерная температура переработки ПК) имеет более стабильный ПТР.

     Компаунды, содержащие добавку от «ТЭЛКО», были также протестированы на модуль упругости и  прочность при растяжении, ударную прочность и огнестойкость (согласно нормативам стандарта  UL-94). Оказалось, что эта добавка практически не влияет ни на физико-механические свойства, ни на огнестойкость основного полимера (табл. 3).

Таблица 3. Предел прочности (σ) и модуль упругости Е при растяжении, а также ударная вязкость (ак) ПК со светорассеивающими добавками

Добавка (содержание) σ, МПа Е Е, МПа ак, кДж/м2
Без добавки (чистыый ПК) 66,2 2432 355
Силиконовый порошок от TELKO (0,5% масс.) 66,3 2408 341
Силиконовая смола от поставщика 1 (0,5% масс.) 66,4 2415 319
Акриловая смола от поставщика 1 (0,8% масс.) 65,4 2431 311

Примечание. Класс огнестойкости у всех материалов – V2 (согласно стандарту UL-94 при толщине образцов 1,6 мм)

  Наша задача – помочь производителям светорассеивающих компаундов остаться конкурентоспособными и добиться успеха на современном, постоянно меняющемся рынке светотехники. И мы хорошо понимаем, что нужен не просто качественный, экономически выгодный материал с высоким коэффициентом рассеивания.

Теплопроводящие компаунды

   Также компания «ТЭЛКО» предлагает решение другой технической проблемы в разработке компаундов для LED-светильников – проблемы эффективного теплооотвода. Известно, что для этих целей обычно используются металлические (в частности, алюминиевые) радиаторы. Традиционные полимерные мате- риалы в силу своей высокомолекулярной структуры не могут решить эту проблему. Но мир полимерной индустрии не стоит на месте: было разработано и внедрено в производство новое направление – теплопроводящие пластики, которые могут при этом существенно уменьшить массу и габариты LED–светильников и снизить расходы на их производство и, соответственно, стоимость (фото, а).

Радиаторы с высокой теплопроводностью (а) и корпус светодиода (б), изготовленные с использованием продуктов от «ТЭЛКО»

   Наша компания предлагает следующие марки теплопроводящего полимерного сырья:

  • ПА6 (коэффициент теплопроводности – 6 Вт/м∙К),

а  также теплоэлектропроводящего:

  • ПА6 (13 Вт/м∙К);
  • ПА12 (11 Вт/м∙К);
  • ПБТ (13 Вт/м∙К).

   Данные полимерные материалы имеют не только превосходные теплофизические и электрические параметры, но и полностью сохраняют свои физико-механические свойства,  несмотря на добавление наполнителей.

Пластики для светодиодов

      Одним из решений  для повышения технологичности производства и уменьшения цены и массы LED-светильников является замена металлических корпусов светодиодов на пластиковые (см. фото, б). Мы предлагаем различные марки полифталамидов с высокой отражательной способностью,  УФ-стабилизированные, с пониженным водопоглощением, стойкостью к «голубому» свечению и отличной адгезией к выводам и заливочным компаундам.

      Наши технические специалисты готовы к рассмотрению любой конструкторской идеи, требований к производству и методу переработки и будут рады приложить все свои знания и опыт работы в переработке и экспертизе наших материалов при проектировании LED-освещения.

 

Санкт-Петербург   +7 812 602 24 20

Москва                    +7 499 346 74 67