Polyeteri-imidi eli PEI on erittäin suorituskykyinen termoplastinen polymeeri, joka tunnetaan poikkeuksellisista mekaanisista, lämpö- ja sähköisistä ominaisuuksistaan. Se on erittäin luja ja jäykkä aromaattinen polyimidi, jolla on erinomainen lämmönkestävyys. Alla on lueteltu joitakin PEI:n tärkeimpiä ominaisuuksia:
Yhteenvetotaulukko tärkeimmistä ominaisuuksistaPolyeetteri-imidi (PEI)
Kiinteistö | Tiedot |
---|---|
Lasittumislämpötila (Tg) | ~217 °C (423 °F) |
Lämpötaipumalämpötila (HDT) | ~215–220 °C (419–428 °F) |
Vetolujuus | 80–100 MPa (vaihtelee laadun mukaan) |
Taivutuslujuus | Korkea, sopii rakenneosiin |
Iskunkestävyys | Kohtalainen |
Sähköeristys | Erinomainen, korkea dielektrinen lujuus |
Kemiallinen kestävyys | Kestää happoja, emäksiä, öljyjä ja liuottimia |
Liekinkestävyys | Itsesammuva, UL 94 V-0 -luokitus |
UV-kestävyys | Hyvä, mutta saattaa kellastua ajan myötä ilman UV-stabilisaattoreita |
Läpinäkyvyys | Korkea, tyypillisesti yli 80 % valonläpäisy |
Bioyhteensopivuus | Sopii lääketieteellisiin sovelluksiin, FDA:n vaatimusten mukainen |
1. Lämpöominaisuudet
•Lämmönkestävyys:
PEI:llä on huomattava lämmön taipumislämpötila (HDT) 215–220 °C:n välillä, minkä ansiosta se kestää korkeita lämpötiloja ilman merkittävää muodonmuutosta. Tämä tekee siitä ihanteellisen sovelluksiin, jotka vaativat suurta lämmönkestävyyttä, kuten auto- ja ilmailuteollisuudessa.
Se säilyttää lujuutensa ja mittapysyvyytensä myös korkeissa lämpötiloissa.
•Lasittumislämpötila (Tg):
PEI:n Tg-arvo on noin 217 °C (423 °F), joten se säilyttää rakenteellisen eheytensä jopa lämpötiloissa, jotka ylittävät huomattavasti useimpien muovien tyypillisen käyttölämpötilan.
•Alhainen lämpölaajenemiskerroin (CTE):
PEI:llä on erittäin alhainen CTE, mikä tarkoittaa, että sen mittamuutokset lämpötilan vaihdellessa ovat minimaaliset, mikä tekee siitä erittäin vakaan ja luotettavan tarkkuusosien valmistuksessa.
2. Mekaaniset ominaisuudet
•Korkea lujuus ja jäykkyys:
PEI tarjoaa poikkeuksellisia mekaanisia ominaisuuksia, kuten suuren vetolujuuden, taivutuslujuuden ja jäykkyyden, jotka säilyvät muuttumattomina myös korkeissa lämpötiloissa. Tämän ansiosta se soveltuu käytettäväksi rakenneosissa vaativissa ympäristöissä.
Sen vetolujuus vaihtelee tyypillisesti 80–100 MPa:n välillä laadusta riippuen.
•Iskunkestävyys:
Vaikka PEI on mekaanisesti vahvaa, sillä on kohtalainen iskunkestävyys verrattuna muihin teknisiin kestomuoveihin. Se kestää suuria kuormia, mutta on alttiimpi haurasmurtumille tietyissä olosuhteissa.
•Erinomainen mittapysyvyys:
PEI-osat ovat erittäin stabiileja mekaanisten kuormien alla, minkä ansiosta ne sopivat tiukkoja toleranssisovelluksiin, kuten tarkkuusvaihteisiin, laakereihin ja sähköliittimiin.
3. Sähköiset ominaisuudet
•Hyvä sähköeristys:
PEI on erinomainen sähköeriste, jolla on korkea dielektrinen lujuus ja alhainen sähkönjohtavuus. Tämä tekee siitä ihanteellisen sähkö- ja elektroniikkasovelluksiin, kuten piirilevyihin, liittimiin ja eristeisiin.
•Alhainen dielektrinen häviö:
Sillä on pieni dielektrinen häviö, joten se soveltuu korkeataajuisiin sähkösovelluksiin.
4. Kemiallinen kestävyys
•Hyvä kemikaalienkestävyys:
PEI kestää monenlaisia kemikaaleja, kuten happoja, emäksiä, öljyjä ja liuottimia. Se voi kuitenkin olla altis vahvoille hapoille tai emäksille korkeissa lämpötiloissa.
Se toimii hyvin vaativissa olosuhteissa, joten se sopii käytettäväksi autoteollisuudessa, ilmailu- ja lääketieteen aloilla.
•Ei-reaktiivinen:
PEI:n reagoimattomuus ja bioyhteensopivuus tekevät siitä sopivan kosketusherkille ympäristöille, kuten lääke- ja elintarviketeollisuudelle.
5. Mekaaniset ominaisuudet matalissa lämpötiloissa
•Hyvä suorituskyky alhaisissa lämpötiloissa:
PEI säilyttää mekaanisen lujuutensa ja mittapysyvyytensä myös matalissa lämpötiloissa, joten se soveltuu käytettäväksi pakkasolosuhteissa halkeilematta tai menettämättä jäykkyyttä.
6. Optiset ominaisuudet
•Läpinäkyvyys:
Yksi PEI:n merkittävistä ominaisuuksista on sen läpinäkyvyys, josta on hyötyä optisissa sovelluksissa, kuten linsseissä, katseluikkunoissa ja optisissa laitteissa, joissa selkeä näkyvyys on välttämätöntä.
Sen valonläpäisykyky on yli 80 % ohutseinäisissä osissa.
7. Liekinkestävyys
•Palonsuojaus:
PEI on luonnostaan palonestoaineinen, itsestään sammuva, kun se altistuu liekille, eikä se jatka palamista liekinlähteen poistamisen jälkeen. Se täyttää useita liekinkestävyysstandardeja, mukaan lukien UL 94 V-0 pystysuoraa palamista varten.
Tämä tekee PEI:stä sopivan sähkö- ja autoteollisuuden sovelluksiin, joissa paloturvallisuus on etusijalla.
8. Käsittelyominaisuudet
•Ruiskuvalu ja pursotus:
PEI:tä voidaan käsitellä perinteisillä termoplastisilla tekniikoilla, kuten ruiskuvalulla, ekstruusiolla ja lämpömuovauksella. Korkean sulamispisteensä vuoksi lämpötilojen (yleensä yli 340 °C) käsittelyyn tarvitaan kuitenkin erikoislaitteita.
PEI:llä on korkea viskositeetti ja se hajoaa korkeissa lämpötiloissa, mikä tekee sen prosessoinnista haastavaa. Polymeeriteknologian kehitys on kuitenkin johtanut virtausta parantaviin laatuihin, joita on helpompi prosessoida.
9. Ympäristönkestävyys
•UV-stabiilius:
PEI kestää ultraviolettisäteilyn aiheuttamaa hajoamista ja säilyttää mekaaniset ominaisuutensa auringonvalolle tai keinotekoisille valonlähteille altistuessaan. Se voi kuitenkin kellastua ajan myötä pitkäaikaisen UV-altistuksen seurauksena, mitä voidaan lieventää lisäämällä UV-stabilisaattoreita.
•Säänkestävyys:
PEI toimii hyvin ulko-olosuhteissa ja kestää sään, kosteuden ja muiden ympäristötekijöiden aiheuttamaa hajoamista.
10. Bioyhteensopivuus
•Lääketieteellinen ja farmaseuttinen käyttö:
Erinomaisen kemikaalienkestävyytensä, mittapysyvyytensä ja läpinäkyvyytensä ansiosta PEI:tä käytetään laajalti lääkinnällisissä laitteissa, lääkepakkauksissa ja implantoitavissa laitteissa. Se täyttää FDA:n terveydenhuollon sovellusten standardit.
Polyeteri-imidin (PEI) käyttökohteet:
PEI:tä käytetään monilla eri teollisuudenaloilla, jotka vaativat korkean suorituskyvyn materiaaleja, kuten:
•Ilmailu:Rakenneosat, kiinnikkeet ja tiivisteet, joiden on kestettävä korkeita lämpötiloja ja mekaanista rasitusta.
•Autoteollisuus:Konepellin alla olevat komponentit, kuten liittimet, kotelot ja polttoainejärjestelmät.
•Elektroniikka:Sähköeristeet, liittimet ja tehokkaat sähkökomponentit.
•Lääketieteellinen:Sterilointisäiliöt, diagnostiset laitteet ja implantoitavat laitteet.
•Teollisuus:Vaihteet, laakerit ja pumput, jotka toimivat rasituksen alaisena ja äärimmäisissä lämpötiloissa.
Johtopäätös
Polyeetteri-imidi (PEI) on erittäin suorituskykyinen termoplastinen polymeeri, joka tunnetaan erinomaisesta lämmönkestävyydestään, mekaanisesta lujuudestaan ja sähköeristysominaisuuksistaan. Nämä ominaisuudet tekevät siitä ihanteellisen materiaalin vaativiin sovelluksiin esimerkiksi ilmailu-, auto-, lääke- ja elektroniikkateollisuudessa, joissa luotettavuus äärimmäisissä olosuhteissa on olennaista. Korkeammista kustannuksistaan huolimatta PEI:n monipuolisuus ja kestävyys tekevät siitä ensisijaisen materiaalin korkealaatuisiin teollisuussovelluksiin.
Julkaisun aika: 14. helmikuuta 2025