خواص پلی اتر ایمید (PEI)

پلی‌اتریمید یا PEI، یک پلیمر ترموپلاستیک با کارایی بالا است که به دلیل خواص مکانیکی، حرارتی و الکتریکی استثنایی خود شناخته شده است. این یک پلی‌آمید آروماتیک با استحکام و سختی بالا و پایداری حرارتی عالی است. در زیر برخی از خواص کلیدی PEI آورده شده است:

جدول خلاصه‌ای از ویژگی‌های کلیدیپلی اتریمید (PEI)

۱. خواص حرارتی

•مقاومت در برابر حرارت:
PEI دمای انحراف حرارتی (HDT) قابل توجهی بین ۲۱۵ تا ۲۲۰ درجه سانتیگراد (۴۱۹ تا ۴۲۸ درجه فارنهایت) دارد که به آن اجازه می‌دهد بدون تغییر شکل قابل توجه، در دماهای بالا مقاومت کند. این ویژگی، آن را برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت حرارتی بالا دارند، مانند صنایع خودرو و هوافضا، ایده‌آل می‌کند.
حتی در دماهای بالا، استحکام و پایداری ابعادی خود را حفظ می‌کند.

•دمای گذار شیشه‌ای (Tg):
با دمای انتقال حرارتی حدود ۲۱۷ درجه سانتیگراد (۴۲۳ درجه فارنهایت)، PEI حتی در دماهای بسیار بالاتر از محدوده عملیاتی معمول اکثر پلاستیک‌ها، یکپارچگی ساختاری خود را حفظ می‌کند.

•ضریب انبساط حرارتی پایین (CTE):
PEI ضریب انبساط حرارتی بسیار پایینی دارد، به این معنی که با نوسان دما، حداقل تغییر ابعاد را تجربه می‌کند و این امر آن را برای قطعات دقیق بسیار پایدار و قابل اعتماد می‌کند.

۲. خواص مکانیکی

•استحکام و سختی بالا:
PEI خواص مکانیکی استثنایی مانند استحکام کششی بالا، استحکام خمشی و استحکام را ارائه می‌دهد که حتی در دماهای بالا نیز دست نخورده باقی می‌مانند. این امر آن را برای اجزای سازه‌ای در محیط‌های دشوار مناسب می‌سازد.
استحکام کششی آن معمولاً بسته به گرید، بین ۸۰ تا ۱۰۰ مگاپاسکال است.

•مقاومت در برابر ضربه:
اگرچه PEI از نظر مکانیکی قوی است، اما در مقایسه با سایر ترموپلاستیک‌های مهندسی، مقاومت ضربه‌ای متوسطی دارد. می‌تواند بارهای زیادی را تحمل کند، اما در شرایط خاص، مستعد شکستگی ترد است.

•پایداری ابعادی عالی:
قطعات PEI پایداری بسیار خوبی تحت بارهای مکانیکی از خود نشان می‌دهند و این امر آنها را برای کاربردهایی با تلرانس پایین مانند چرخ‌دنده‌های دقیق، یاتاقان‌ها و اتصالات الکتریکی مناسب می‌سازد.

۳. خواص الکتریکی

•عایق الکتریکی خوب:
PEI یک عایق الکتریکی عالی است که مقاومت دی‌الکتریک بالا و رسانایی الکتریکی پایینی ارائه می‌دهد. این ویژگی آن را برای کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی مانند بردهای مدار، کانکتورها و عایق‌ها ایده‌آل می‌کند.

•افت دی الکتریک کم:
این ماده تلفات دی‌الکتریک کمی دارد و برای کاربردهای الکتریکی با فرکانس بالا مناسب است.

۴. مقاومت شیمیایی

•مقاومت شیمیایی خوب:
PEI در برابر طیف گسترده‌ای از مواد شیمیایی، از جمله اسیدها، بازها، روغن‌ها و حلال‌ها مقاومت می‌کند. با این حال، ممکن است در دماهای بالا در برابر اسیدها یا بازهای قوی آسیب‌پذیر باشد.
این ماده در محیط‌های سخت عملکرد خوبی دارد و آن را برای کاربردهایی در بخش‌های خودرو، هوافضا و پزشکی مناسب می‌کند.

•غیر واکنشی:
عدم واکنش‌پذیری و زیست‌سازگاری PEI، آن را برای محیط‌های حساس به تماس، مانند صنایع داروسازی و فرآوری مواد غذایی، مناسب می‌سازد.

۵. خواص مکانیکی در دماهای پایین

•عملکرد خوب در دمای پایین:
PEI حتی در محیط‌های با دمای پایین، استحکام مکانیکی و پایداری ابعادی خود را حفظ می‌کند و این امر آن را برای کاربرد در شرایط زیر صفر درجه بدون ترک خوردن یا از دست دادن استحکام مناسب می‌سازد.

۶. خواص نوری

•شفافیت:
یکی از ویژگی‌های قابل توجه PEI شفافیت آن است که در کاربردهای نوری مانند لنزها، دریچه‌های دید و تجهیزات نوری که در آنها دید واضح ضروری است، مفید است.
میزان عبور نور آن برای مقاطع نازک دیواره بیش از 80٪ است.

۷. مقاومت در برابر شعله

•بازدارندگی شعله:
PEI ذاتاً ضد حریق است، در معرض شعله خود را خاموش می‌کند و پس از حذف منبع شعله، به سوختن ادامه نمی‌دهد. این ماده با استانداردهای مختلف مقاومت در برابر شعله، از جمله UL 94 V-0 برای سوختن عمودی، مطابقت دارد.
این امر PEI را برای کاربردهای الکتریکی و خودرویی که ایمنی در برابر آتش در اولویت است، مناسب می‌سازد.

۸. ویژگی‌های پردازش

•قالب‌گیری تزریقی و اکستروژن:
PEI را می‌توان با استفاده از تکنیک‌های ترموپلاستیک مرسوم مانند قالب‌گیری تزریقی، اکستروژن و ترموفرمینگ فرآوری کرد. با این حال، به دلیل نقطه ذوب بالای آن، تجهیزات تخصصی برای مدیریت دما (معمولاً بالاتر از ۳۴۰ درجه سانتیگراد) مورد نیاز است.
PEI ویسکوزیته بالایی دارد و در دماهای بالا تجزیه می‌شود و همین امر فرآیندپذیری آن را چالش‌برانگیز می‌کند. با این حال، پیشرفت در فناوری پلیمر منجر به تولید گونه‌هایی با جریان‌پذیری بهبود یافته شده است که فرآیندپذیری آسان‌تری دارند.

۹. مقاومت در برابر محیط زیست

•پایداری در برابر اشعه ماوراء بنفش:
PEI در برابر تخریب ناشی از نور ماوراء بنفش مقاومت می‌کند و خواص مکانیکی خود را در معرض نور خورشید یا منابع نور مصنوعی حفظ می‌کند. با این حال، ممکن است به مرور زمان و با قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش زرد شود که می‌توان با افزودن تثبیت‌کننده‌های UV این مشکل را کاهش داد.

•مقاومت در برابر آب و هوا:
PEI در شرایط فضای باز عملکرد خوبی دارد و در برابر تخریب ناشی از هوازدگی، رطوبت و سایر عوامل محیطی مقاومت می‌کند.

۱۰. زیست‌سازگاری

•مصارف پزشکی و دارویی:
به لطف مقاومت شیمیایی عالی، پایداری ابعادی و شفافیت، PEI به طور گسترده در تجهیزات پزشکی، بسته‌بندی دارویی و دستگاه‌های قابل کاشت در بدن استفاده می‌شود. این ماده مطابق با استانداردهای FDA برای کاربردهای مراقبت‌های بهداشتی است.

کاربردهای پلی اتریمید (PEI):
PEI در طیف وسیعی از صنایع که به مواد با کارایی بالا نیاز دارند، مانند موارد زیر استفاده می‌شود:
•هوافضا:اجزای سازه‌ای، براکت‌ها و آب‌بندهایی که باید دمای بالا و فشار مکانیکی را تحمل کنند.
•خودرو:اجزای زیر کاپوت مانند کانکتورها، محفظه‌ها و سیستم‌های سوخت‌رسانی.
•الکترونیک:عایق‌های الکتریکی، رابط‌ها و قطعات الکتریکی با کارایی بالا.
•پزشکی:ظروف استریلیزاسیون، تجهیزات تشخیصی و دستگاه‌های قابل کاشت.
•صنعتی:چرخ دنده ها، یاتاقان ها و پمپ هایی که تحت فشار و دمای شدید کار می کنند.

نتیجه‌گیری

پلی‌اتریمید (PEI) یک پلیمر ترموپلاستیک با کارایی بالا است که به دلیل پایداری حرارتی عالی، استحکام مکانیکی و خواص عایق الکتریکی خود شناخته شده است. این ویژگی‌ها، آن را به ماده‌ای ایده‌آل برای کاربردهای دشوار در صنایعی مانند هوافضا، خودرو، پزشکی و الکترونیک تبدیل می‌کند، جایی که قابلیت اطمینان در شرایط سخت ضروری است. با وجود هزینه بالاتر، تطبیق‌پذیری و دوام PEI آن را به ماده‌ای انتخابی برای کاربردهای صنعتی سطح بالا تبدیل کرده است.