פוליאתרמיד, או PEI, הוא פולימר תרמופלסטי בעל ביצועים גבוהים הידוע בתכונותיו המכניות, התרמיות והחשמליות יוצאות הדופן. זהו פוליאימיד ארומטי בעל חוזק גבוה וקשיחות גבוהה עם יציבות תרמית מצוינת. להלן כמה תכונות עיקריות של PEI:
טבלת סיכום של מאפיינים מרכזיים שלפוליאתרמיד (PEI)
| נֶכֶס | פרטים |
|---|---|
| טמפרטורת מעבר זכוכית (Tg) | ~217°C (423°F) |
| טמפרטורת סטיית חום (HDT) | ~215–220°C (419–428°F) |
| חוזק מתיחה | 80–100 מגה פסקל (משתנה בהתאם לדרגה) |
| חוזק כיפוף | גבוה, מתאים לרכיבים מבניים |
| עמידות בפני פגיעה | לְמַתֵן |
| בידוד חשמלי | חוזק דיאלקטרי גבוה ומצוין |
| עמידות כימית | עמיד בפני חומצות, בסיסים, שמנים וממסים |
| עמידות להבה | כיבוי עצמי, דירוג UL 94 V-0 |
| עמידות בפני UV | טוב, אבל עלול להצהיב עם הזמן ללא מייצבי UV |
| שְׁקִיפוּת | העברת אור גבוהה, בדרך כלל מעל 80% |
| ביו-תאימות | מתאים ליישומים רפואיים, תואם את ה-FDA |
1. תכונות תרמיות
•עמידות בחום:
ל-PEI יש טמפרטורת הסטת חום (HDT) יוצאת דופן בין 215°C ל-220°C (419°F–428°F), המאפשרת לו לעמוד בטמפרטורות גבוהות ללא עיוות משמעותי. זה הופך אותו לאידיאלי עבור יישומים הדורשים עמידות גבוהה בחום, כמו בתעשיות הרכב והתעופה.
הוא שומר על חוזק ויציבות ממדית גם בטמפרטורות גבוהות.
•טמפרטורת מעבר זכוכית (Tg):
עם ערך Tg של כ-217 מעלות צלזיוס (423 מעלות פרנהייט), PEI שומר על שלמותו המבנית גם בטמפרטורות גבוהות בהרבה מטווח הפעולה הטיפוסי של רוב סוגי הפלסטיק.
•מקדם התפשטות תרמית נמוך (CTE):
ל-PEI יש CTE נמוך מאוד, כלומר הוא חווה שינוי מימדי מינימלי ככל שהטמפרטורות משתנות, מה שהופך אותו ליציב ואמין ביותר עבור חלקים מדויקים.
2. תכונות מכניות
•חוזק וקשיחות גבוהים:
ל-PEI תכונות מכניות יוצאות דופן, כגון חוזק מתיחה גבוה, חוזק כיפוף וקשיחות, אשר נותרות שלמות גם בטמפרטורות גבוהות. זה הופך אותו למתאים לרכיבים מבניים בסביבות תובעניות.
חוזק המתיחה שלו נע בדרך כלל בין 80 ל-100 מגה פסקל, תלוי בדרגה.
•עמידות בפני פגיעה:
בעוד ש-PEI חזק מכנית, יש לו עמידות בינונית בפני פגיעות בהשוואה לתרמופלסטים הנדסיים אחרים. הוא יכול להתמודד עם עומסים גדולים אך נוטה יותר לשברים שבירים בתנאים מסוימים.
•יציבות ממדית מעולה:
חלקי PEI מפגינים יציבות מצוינת תחת עומסים מכניים, מה שהופך אותם למתאימים ליישומים בעלי סבילות צמודה כגון גלגלי שיניים מדויקים, מיסבים ומחברים חשמליים.
3. תכונות חשמליות
•בידוד חשמלי טוב:
PEI הוא מבודד חשמלי מצוין, המציע חוזק דיאלקטרי גבוה ומוליכות חשמלית נמוכה. זה הופך אותו לאידיאלי עבור יישומים חשמליים ואלקטרוניים, כגון מעגלים חשמליים, מחברים ומבודדים.
•אובדן דיאלקטרי נמוך:
הוא מציג הפסדים דיאלקטריים נמוכים, מה שהופך אותו מתאים ליישומים חשמליים בתדר גבוה.
4. עמידות כימית
•עמידות כימית טובה:
PEI עמיד למגוון רחב של כימיקלים, כולל חומצות, בסיסים, שמנים וממסים. עם זאת, הוא עשוי להיות פגיע לחומצות או בסיסים חזקים בטמפרטורות גבוהות.
הוא מתפקד היטב בסביבות קשות, מה שהופך אותו מתאים ליישומים במגזרי הרכב, התעופה והחלל והרפואה.
•לא מגיב:
חוסר הריאקטיביות והביו-תאימות של PEI הופכים אותו למתאים לסביבות רגישות למגע, כגון תעשיות התרופות ועיבוד המזון.
5. תכונות מכניות בטמפרטורות נמוכות
•ביצועים טובים בטמפרטורה נמוכה:
PEI שומר על חוזקו המכני ויציבותו הממדית גם בסביבות טמפרטורה נמוכה, מה שהופך אותו מתאים ליישומים בתנאים מתחת לאפס מבלי להיסדק או לאבד קשיחות.
6. תכונות אופטיות
•שְׁקִיפוּת:
אחת התכונות הבולטות של PEI היא השקיפות שלה, שהיא שימושית ביישומים אופטיים כמו עדשות, חלונות ראייה וציוד אופטי שבהם ראות ברורה היא חיונית.
יש לו שיעור העברת אור של מעל 80% עבור חלקים בעלי דופן דקה.
7. עמידות בפני להבה
•מעכב בעירה:
PEI הוא מעכב בעירה מטבעו, כבה את עצמו כאשר הוא נחשף ללהבות ואינו ממשיך לבעור לאחר הסרת מקור הלהבה. הוא עומד בתקני עמידות להבה שונים, כולל UL 94 V-0 לבעירה אנכית.
זה הופך את PEI למתאים ליישומים חשמליים ורכביים בהם בטיחות אש היא בראש סדר העדיפויות.
8. מאפייני עיבוד
•הזרקה ואקסטרוזיה:
ניתן לעבד PEI באמצעות טכניקות תרמופלסטיות קונבנציונליות כמו הזרקה, שיחול ותרמופורמינג. עם זאת, בשל נקודת ההיתוך הגבוהה שלו, נדרש ציוד מיוחד כדי להתמודד עם הטמפרטורות (בדרך כלל מעל 340 מעלות צלזיוס).
ל-PEI יש צמיגות גבוהה והוא מתפרק בטמפרטורות גבוהות, מה שמקשה על עיבודו. עם זאת, התקדמות בטכנולוגיית הפולימרים הובילה לכימיקלים בעלי זרימה משופרת שקל יותר לעבד.
9. עמידות סביבתית
•יציבות UV:
PEI עמיד בפני פירוק מאור אולטרה סגול, ושומר על תכונותיו המכניות בחשיפה לאור שמש או למקורות אור מלאכותיים. עם זאת, הוא עלול להצהיב עם הזמן בחשיפה ממושכת לקרינת UV, דבר שניתן למתן על ידי הוספת מייצבים לקרינת UV.
•עמידות בפני מזג אוויר:
PEI מתפקד היטב בתנאי חוץ, ועמיד בפני התדרדרות כתוצאה מפגעי מזג אוויר, לחות וגורמים סביבתיים אחרים.
10. ביו-תאימות
•שימוש רפואי ותרופתי:
הודות לעמידות הכימית המצוינת שלו, ליציבותו הממדית ולשקיפותו, PEI נמצא בשימוש נרחב במכשירים רפואיים, אריזות תרופות ומכשירים מושתלים. הוא עומד בתקני ה-FDA עבור יישומים בתחום הבריאות.
יישומים של פוליאתרמיד (PEI):
PEI משמש במגוון רחב של תעשיות הדורשות חומרים בעלי ביצועים גבוהים, כגון:
•תעופה וחלל:רכיבים מבניים, סוגריים ואטמים שחייבים לעמוד בטמפרטורות גבוהות ובמאמץ מכני.
•רכב:רכיבים מתחת למכסה המנוע כמו מחברים, מעטפות ומערכות דלק.
•אֶלֶקטרוֹנִיקָה:מבודדים חשמליים, מחברים ורכיבים חשמליים בעלי ביצועים גבוהים.
•רְפוּאִי:מיכלי עיקור, ציוד אבחון ומכשירים מושתלים.
•תַעֲשִׂיָתִי:גלגלי שיניים, מיסבים ומשאבות הפועלים תחת לחץ וטמפרטורות קיצוניות.
מַסְקָנָה
פוליאטרימיד (PEI) הוא פולימר תרמופלסטי בעל ביצועים גבוהים הידוע ביציבותו התרמית המעולה, בחוזקו המכני ובתכונות הבידוד החשמלי שלו. תכונות אלו הופכות אותו לחומר אידיאלי עבור יישומים תובעניים בתעשיות כמו תעופה וחלל, רכב, רפואה ואלקטרוניקה, שבהן אמינות בתנאים קיצוניים היא חיונית. למרות עלותו הגבוהה יותר, הרבגוניות והעמידות של PEI הופכות אותו לחומר המועדף עבור יישומים תעשייתיים מתקדמים.
זמן פרסום: 14 בפברואר 2025
