Vlastnosti polyetherimidu (PEI)

Polyetherimid, neboli PEI, je vysoce výkonný termoplastický polymer známý svými výjimečnými mechanickými, tepelnými a elektrickými vlastnostmi. Jedná se o vysoce pevný, vysoce tuhý aromatický polyimid s vynikající tepelnou stabilitou. Níže jsou uvedeny některé klíčové vlastnosti PEI:

Souhrnná tabulka klíčových vlastnostíPolyetherimid (PEI)

1. Tepelné vlastnosti

•Tepelná odolnost:
PEI má pozoruhodnou teplotu tepelné deformace (HDT) mezi 215 °C a 220 °C (419 °F–428 °F), což mu umožňuje odolávat vysokým teplotám bez významné deformace. Díky tomu je ideální pro aplikace vyžadující vysokou tepelnou odolnost, jako je automobilový a letecký průmysl.
Zachovává si pevnost a rozměrovou stabilitu i při zvýšených teplotách.

•Teplota skelného přechodu (Tg):
S teplotou skelné fáze (Tg) okolo 217 °C (423 °F) si PEI zachovává svou strukturální integritu i při teplotách výrazně nad typickým provozním rozsahem většiny plastů.

•Nízký koeficient tepelné roztažnosti (CTE):
PEI má velmi nízký součinitel tepelné roztažnosti (CTE), což znamená, že se u něj při kolísání teplot minimálně mění rozměry, a proto je vysoce stabilní a spolehlivý pro přesné díly.

2. Mechanické vlastnosti

•Vysoká pevnost a tuhost:
PEI nabízí výjimečné mechanické vlastnosti, jako je vysoká pevnost v tahu, pevnost v ohybu a tuhost, které zůstávají zachovány i při vysokých teplotách. Díky tomu je vhodný pro konstrukční prvky v náročných prostředích.
Jeho pevnost v tahu se obvykle pohybuje od 80 do 100 MPa, v závislosti na jakosti.

•Odolnost proti nárazu:
Přestože je PEI mechanicky pevný, má ve srovnání s jinými technickými termoplasty střední odolnost proti nárazu. Zvládne velké zatížení, ale za určitých podmínek je náchylnější ke křehkému lomu.

•Vynikající rozměrová stabilita:
Díly z PEI vykazují vynikající stabilitu při mechanickém zatížení, díky čemuž jsou vhodné pro aplikace s přesnými tolerancemi, jako jsou přesná ozubená kola, ložiska a elektrické konektory.

3. Elektrické vlastnosti

•Dobrá elektrická izolace:
PEI je vynikající elektrický izolant s vysokou dielektrickou pevností a nízkou elektrickou vodivostí. Díky tomu je ideální pro elektrické a elektronické aplikace, jako jsou desky plošných spojů, konektory a izolanty.

•Nízké dielektrické ztráty:
Vykazuje nízké dielektrické ztráty, díky čemuž je vhodný pro vysokofrekvenční elektrické aplikace.

4. Chemická odolnost

•Dobrá chemická odolnost:
PEI odolává široké škále chemikálií, včetně kyselin, zásad, olejů a rozpouštědel. Může však být náchylný k silným kyselinám nebo zásadám při vysokých teplotách.
Dobře se osvědčuje v náročných podmínkách, díky čemuž je vhodný pro aplikace v automobilovém, leteckém a lékařském průmyslu.

•Nereaktivní:
Nereaktivita a biokompatibilita PEI ho předurčují pro prostředí citlivá na kontakt, jako je farmaceutický a potravinářský průmysl.

5. Mechanické vlastnosti při nízkých teplotách

•Dobrý výkon při nízkých teplotách:
PEI si zachovává svou mechanickou pevnost a rozměrovou stabilitu i v prostředí s nízkými teplotami, takže je vhodný pro aplikace v podmínkách mrazu bez praskání nebo ztráty tuhosti.

6. Optické vlastnosti

•Průhlednost:
Jednou z pozoruhodných vlastností PEI je jeho průhlednost, která je užitečná v optických aplikacích, jako jsou čočky, průzory a optická zařízení, kde je nezbytná jasná viditelnost.
Má míru propustnosti světla přes 80 % u tenkostěnných profilů.

7. Odolnost proti plameni

•Odolnost proti hoření:
PEI je ze své podstaty nehořlavý, při vystavení plamenům samozhášivý a po odstranění zdroje plamene nehoří dále. Splňuje různé normy pro odolnost proti plameni, včetně UL 94 V-0 pro vertikální hoření.
Díky tomu je PEI vhodný pro elektrické a automobilové aplikace, kde je prioritou požární bezpečnost.

8. Charakteristiky zpracování

•Vstřikování plastů a extruze:
PEI lze zpracovávat konvenčními termoplastickými technikami, jako je vstřikování plastů, extruze a tvarování za tepla. Vzhledem k jeho vysokému bodu tání je však pro zvládnutí teplot (obvykle nad 340 °C) zapotřebí specializované zařízení.
PEI má vysokou viskozitu a degraduje se při zvýšených teplotách, což ztěžuje jeho zpracování. Pokroky v technologii polymerů však vedly k jakostem se zvýšenou tekutostí, které se snadněji zpracovávají.

9. Odolnost vůči vlivům prostředí

•UV stabilita:
PEI odolává degradaci ultrafialovým zářením a zachovává si své mechanické vlastnosti i při vystavení slunečnímu záření nebo umělým světelným zdrojům. Při delším vystavení UV záření však může časem žloutnout, což lze zmírnit přidáním UV stabilizátorů.

•Odolnost proti povětrnostním vlivům:
PEI si dobře vede ve venkovních podmínkách a odolává degradaci v důsledku povětrnostních vlivů, vlhkosti a dalších faktorů prostředí.

10. Biokompatibilita

•Lékařské a farmaceutické použití:
Díky své vynikající chemické odolnosti, rozměrové stabilitě a transparentnosti se PEI široce používá ve zdravotnických prostředcích, farmaceutických obalech a implantovatelných zařízeních. Splňuje standardy FDA pro zdravotnické aplikace.

Aplikace polyetherimidu (PEI):
PEI se používá v široké škále odvětví vyžadujících vysoce výkonné materiály, jako například:
•Letectví a kosmonautika:Konstrukční prvky, konzoly a těsnění, které musí odolávat vysokým teplotám a mechanickému namáhání.
•Automobilový průmysl:Součásti pod kapotou, jako jsou konektory, pouzdra a palivové systémy.
•Elektronika:Elektrické izolátory, konektory a vysoce výkonné elektrické součástky.
•Lékařský:Sterilizační nádoby, diagnostické vybavení a implantabilní zařízení.
•Průmyslový:Ozubená kola, ložiska a čerpadla, která pracují za namáhání a extrémních teplot.

Závěr

Polyetherimid (PEI) je vysoce výkonný termoplastický polymer známý pro svou vynikající tepelnou stabilitu, mechanickou pevnost a elektrické izolační vlastnosti. Díky těmto vlastnostem je ideálním materiálem pro náročné aplikace v odvětvích, jako je letecký a kosmický průmysl, automobilový průmysl, lékařství a elektronika, kde je spolehlivost v extrémních podmínkách nezbytná. Navzdory vyšší ceně je PEI díky své všestrannosti a odolnosti materiálem volby pro špičkové průmyslové aplikace.