La polieterimida, o PEI, és un polímer termoplàstic d'alt rendiment conegut per les seves excepcionals propietats mecàniques, tèrmiques i elèctriques. És una poliimida aromàtica d'alta resistència i rigidesa amb una excel·lent estabilitat tèrmica. A continuació es mostren algunes propietats clau del PEI:
Taula resum de les propietats clau dePolieterimida (PEI)
| Propietat | Detalls |
|---|---|
| Temperatura de transició vítria (Tg) | ~217 °C (423 °F) |
| Temperatura de deflexió tèrmica (HDT) | ~215–220 °C (419–428 °F) |
| Resistència a la tracció | 80–100 MPa (varia segons el grau) |
| Resistència a la flexió | Alt, adequat per a components estructurals |
| Resistència a l'impacte | Moderat |
| Aïllament elèctric | Excel·lent, alta resistència dielèctrica |
| Resistència química | Resistent a àcids, bases, olis i dissolvents |
| Resistència a la flama | Autoextingible, classificació UL 94 V-0 |
| Resistència als raigs UV | Bé, però pot groguejar amb el temps sense estabilitzadors UV |
| Transparència | Transmissió de llum alta, normalment superior al 80% |
| Biocompatibilitat | Apte per a aplicacions mèdiques, compatible amb la FDA |
1. Propietats tèrmiques
•Resistència a la calor:
El PEI té una temperatura de desviació tèrmica (HDT) notable entre 215 °C i 220 °C (419 °F–428 °F), cosa que li permet suportar altes temperatures sense deformacions significatives. Això el fa ideal per a aplicacions que requereixen una alta resistència a la calor, com ara en les indústries de l'automoció i l'aeroespacial.
Manté la resistència i l'estabilitat dimensional fins i tot a temperatures elevades.
•Temperatura de transició vítria (Tg):
Amb una Tg d'uns 217 °C (423 °F), el PEI conserva la seva integritat estructural fins i tot a temperatures molt superiors al rang de funcionament típic de la majoria dels plàstics.
•Baix coeficient de dilatació tèrmica (CTE):
El PEI té un CTE molt baix, és a dir, experimenta un canvi dimensional mínim a mesura que les temperatures fluctuen, cosa que el fa altament estable i fiable per a peces de precisió.
2. Propietats mecàniques
•Alta resistència i rigidesa:
El PEI ofereix propietats mecàniques excepcionals, com ara una alta resistència a la tracció, resistència a la flexió i rigidesa, que es mantenen intactes fins i tot a altes temperatures. Això el fa adequat per a components estructurals en entorns exigents.
La seva resistència a la tracció sol oscil·lar entre els 80 i els 100 MPa, depenent del grau.
•Resistència a l'impacte:
Tot i que el PEI és mecànicament fort, té una resistència a l'impacte moderada en comparació amb altres termoplàstics d'enginyeria. Pot suportar grans càrregues, però és més propens a la fractura fràgil en determinades condicions.
•Excel·lent estabilitat dimensional:
Les peces de PEI presenten una excel·lent estabilitat sota càrregues mecàniques, cosa que les fa adequades per a aplicacions de tolerància ajustada com ara engranatges de precisió, coixinets i connectors elèctrics.
3. Propietats elèctriques
•Bon aïllament elèctric:
El PEI és un excel·lent aïllant elèctric, que ofereix una alta resistència dielèctrica i una baixa conductivitat elèctrica. Això el fa ideal per a aplicacions elèctriques i electròniques, com ara plaques de circuits, connectors i aïllants.
•Baixa pèrdua dielèctrica:
Presenta una baixa pèrdua dielèctrica, cosa que el fa adequat per a aplicacions elèctriques d'alta freqüència.
4. Resistència química
•Bona resistència química:
El PEI resisteix una àmplia varietat de productes químics, com ara àcids, bases, olis i dissolvents. Tanmateix, pot ser vulnerable a àcids o bases forts a altes temperatures.
Té un bon rendiment en entorns durs, cosa que el fa adequat per a aplicacions en els sectors de l'automoció, l'aeroespacial i la medicina.
•No reactiu:
La no reactivitat i la biocompatibilitat del PEI el fan adequat per a entorns sensibles al contacte, com ara les indústries farmacèutica i de processament d'aliments.
5. Propietats mecàniques a baixes temperatures
•Bon rendiment a baixa temperatura:
El PEI conserva la seva resistència mecànica i estabilitat dimensional fins i tot en ambients de baixa temperatura, cosa que el fa adequat per a aplicacions en condicions sota zero sense esquerdar-se ni perdre rigidesa.
6. Propietats òptiques
•Transparència:
Una de les característiques destacables del PEI és la seva transparència, que és útil en aplicacions òptiques com lents, visors i equips òptics on una visibilitat clara és essencial.
Té una taxa de transmissió de llum de més del 80% per a seccions de paret prima.
7. Resistència a les flames
•Resistent a la flama:
El PEI és inherentment ignífug, s'autoextingeix quan s'exposa a les flames i no continua cremant un cop s'ha retirat la font de la flama. Compleix amb diverses normes de resistència a les flames, inclosa la UL 94 V-0 per a la combustió vertical.
Això fa que el PEI sigui adequat per a aplicacions elèctriques i d'automoció on la seguretat contra incendis és una prioritat.
8. Característiques del processament
•Moldeig per injecció i extrusió:
El PEI es pot processar mitjançant tècniques termoplàstiques convencionals com el modelat per injecció, l'extrusió i el termoconformat. Tanmateix, a causa del seu alt punt de fusió, es requereix un equip especialitzat per gestionar les temperatures (normalment superiors a 340 °C).
El PEI té una viscositat elevada i es degrada a temperatures elevades, cosa que dificulta el seu processament. Tanmateix, els avenços en la tecnologia dels polímers han donat lloc a graus de flux millorat que són més fàcils de processar.
9. Resistència ambiental
•Estabilitat UV:
El PEI resisteix la degradació de la llum ultraviolada, mantenint les seves propietats mecàniques quan s'exposa a la llum solar o a fonts de llum artificial. Tanmateix, pot tornar-se groguenc amb el temps amb una exposició prolongada als raigs UV, cosa que es pot mitigar afegint-hi estabilitzadors UV.
•Resistència a la intempèrie:
El PEI té un bon rendiment en condicions exteriors, resistint la degradació per la intempèrie, la humitat i altres factors ambientals.
10. Biocompatibilitat
•Ús mèdic i farmacèutic:
Gràcies a la seva excel·lent resistència química, estabilitat dimensional i transparència, el PEI s'utilitza àmpliament en dispositius mèdics, envasos farmacèutics i dispositius implantables. Compleix els estàndards de la FDA per a aplicacions sanitàries.
Aplicacions de la polieterimida (PEI):
El PEI s'utilitza en una àmplia gamma d'indústries que requereixen materials d'alt rendiment, com ara:
•Aeroespacial:Components estructurals, suports i segells que han de suportar altes temperatures i tensions mecàniques.
•Automoció:Components sota el capó com ara connectors, carcasses i sistemes de combustible.
•Electrònica:Aïllants elèctrics, connectors i components elèctrics d'alt rendiment.
•Mèdic:Recipients d'esterilització, equips de diagnòstic i dispositius implantables.
•Industrial:Engranatges, coixinets i bombes que funcionen sota esforç i temperatures extremes.
Conclusió
La polieterimida (PEI) és un polímer termoplàstic d'alt rendiment conegut per la seva excel·lent estabilitat tèrmica, resistència mecànica i propietats d'aïllament elèctric. Aquestes característiques el converteixen en un material ideal per a aplicacions exigents en indústries com l'aeroespacial, l'automoció, la medicina i l'electrònica, on la fiabilitat en condicions extremes és essencial. Malgrat el seu cost més elevat, la versatilitat i durabilitat del PEI el converteixen en el material preferit per a aplicacions industrials d'alta gamma.
Data de publicació: 14 de febrer de 2025
