폴리에테르이미드(PEI)의 특성

폴리에테르이미드(PEI)는 뛰어난 기계적, 열적, 전기적 특성으로 잘 알려진 고성능 열가소성 폴리머입니다. PEI는 고강도, 고강성 방향족 폴리이미드로서 뛰어난 열 안정성을 가지고 있습니다. PEI의 주요 특성은 다음과 같습니다.

주요 속성 요약 표폴리에테르이미드(PEI)

1. 열적 특성

•내열성:
PEI는 215°C에서 220°C(419°F~428°F) 사이의 뛰어난 열 변형 온도(HDT)를 가지고 있어 큰 변형 없이 고온을 견딜 수 있습니다. 따라서 자동차 및 항공우주 산업과 같이 높은 내열성이 요구되는 분야에 이상적입니다.
높은 온도에서도 강도와 치수 안정성을 유지합니다.

•유리 전이 온도(Tg):
PEI는 약 217°C(423°F)의 Tg를 가지고 있어 대부분 플라스틱의 일반적인 작동 범위를 훨씬 넘는 온도에서도 구조적 무결성을 유지합니다.

•낮은 열팽창 계수(CTE):
PEI는 CTE가 매우 낮아 온도 변화에 따른 치수 변화가 최소화되어 정밀 부품에 매우 안정적이고 신뢰할 수 있습니다.

2. 기계적 성질

•높은 강도와 ​​강성:
PEI는 높은 인장 강도, 굽힘 강도, 강성 등 탁월한 기계적 특성을 제공하며, 고온에서도 그 특성이 그대로 유지됩니다. 따라서 까다로운 환경의 구조 부품에 적합합니다.
일반적으로 인장 강도는 등급에 따라 80~100MPa 범위입니다.

•충격 저항성:
PEI는 기계적으로 강하지만 다른 엔지니어링 열가소성 플라스틱에 비해 내충격성이 보통입니다. 큰 하중을 견딜 수 있지만 특정 조건에서는 취성 파괴가 발생하기 쉽습니다.

•뛰어난 치수 안정성:
PEI 부품은 기계적 부하 하에서 뛰어난 안정성을 나타내므로 정밀 기어, 베어링, 전기 커넥터와 같이 허용 오차가 엄격한 응용 분야에 적합합니다.

3. 전기적 특성

•좋은 전기 절연성:
PEI는 우수한 전기 절연체로, 높은 유전 강도와 낮은 전기 전도도를 제공합니다. 따라서 회로 기판, 커넥터, 절연체 등 전기 및 전자 제품에 이상적입니다.

•낮은 유전 손실:
유전 손실이 낮아 고주파 전기 응용 분야에 적합합니다.

4. 내화학성

•우수한 내화학성:
PEI는 산, 염기, 오일, 용매 등 다양한 화학 물질에 대한 내성을 가지고 있습니다. 그러나 고온에서 강산이나 강염기에 취약할 수 있습니다.
이 제품은 혹독한 환경에서도 우수한 성능을 발휘하므로 자동차, 항공우주, 의료 분야의 응용 분야에 적합합니다.

•비반응성:
PEI는 반응성이 없고 생체적합성이 뛰어나 제약 및 식품 가공 산업과 같이 접촉에 민감한 환경에 적합합니다.

5. 저온에서의 기계적 특성

•우수한 저온 성능:
PEI는 낮은 온도 환경에서도 기계적 강도와 치수 안정성을 유지하므로 균열이나 강성 손실 없이 영하 조건에서의 적용에 적합합니다.

6. 광학적 특성

•투명도:
PEI의 주목할 만한 특징 중 하나는 투명성으로, 렌즈, 뷰포트, 광학 장비 등 명확한 가시성이 필수적인 광학 응용 분야에 유용합니다.
얇은 벽의 경우 80% 이상의 광 투과율을 보입니다.

7. 난연성

•난연성:
PEI는 본질적으로 난연성이 있어 화염에 노출되면 스스로 소화되며, 화염원이 제거되면 더 이상 연소되지 않습니다. 수직 연소에 대한 UL 94 V-0을 포함한 다양한 난연성 기준을 준수합니다.
이러한 특성으로 인해 PEI는 화재 안전이 최우선인 전기 및 자동차 분야에 적합합니다.

8. 처리 특성

•사출 성형 및 압출:
PEI는 사출 성형, 압출, 열성형과 같은 기존의 열가소성 플라스틱 기술을 사용하여 가공할 수 있습니다. 그러나 높은 녹는점으로 인해 고온(일반적으로 340°C 이상)을 처리하기 위한 특수 장비가 필요합니다.
PEI는 점도가 높고 고온에서 분해되기 때문에 가공이 어렵습니다. 그러나 폴리머 기술의 발전으로 유동성이 향상되어 가공이 용이한 제품이 개발되었습니다.

9. 환경 저항성

•UV 안정성:
PEI는 자외선에 의한 열화에 강하여 햇빛이나 인공 광원에 노출되어도 기계적 물성을 유지합니다. 그러나 장시간 자외선에 노출되면 황변할 수 있으며, 이는 자외선 안정제를 첨가하면 완화할 수 있습니다.

•내후성:
PEI는 야외 환경에서 우수한 성능을 발휘하며 풍화, 습도 및 기타 환경적 요인으로 인한 저하를 견딥니다.

10. 생체적합성

•의료 및 제약 용도:
PEI는 뛰어난 내화학성, 치수 안정성, 투명성 덕분에 의료기기, 의약품 포장재, 이식형 의료기기 등에 널리 사용되고 있으며, 의료 분야 FDA 기준을 충족합니다.

폴리에테르이미드(PEI)의 응용 분야:
PEI는 다음과 같은 고성능 소재를 필요로 하는 광범위한 산업에서 사용됩니다.
•항공우주:고온과 기계적 응력을 견뎌야 하는 구조적 구성 요소, 브래킷 및 씰.
•자동차:커넥터, 하우징, 연료 시스템과 같은 후드 아래 구성 요소.
•전자제품:전기 절연체, 커넥터, 고성능 전기 부품.
•의료:살균 용기, 진단 장비, 이식형 장치.
•산업:응력과 극한의 온도에서 작동하는 기어, 베어링, 펌프.

결론

폴리에테르이미드(PEI)는 뛰어난 열 안정성, 기계적 강도, 그리고 전기 절연성으로 유명한 고성능 열가소성 폴리머입니다. 이러한 특성 덕분에 항공우주, 자동차, 의료, 전자 산업 등 극한 환경에서의 신뢰성이 필수적인 까다로운 응용 분야에 이상적인 소재입니다. 높은 비용에도 불구하고, PEI는 다재다능하고 내구성이 뛰어나 고급 산업 분야에 널리 사용됩니다.