Полиэфиримид, или ПЭИ, — это высокопроизводительный термопластичный полимер, известный своими исключительными механическими, термическими и электрическими свойствами. Это высокопрочный, высокожесткий ароматический полиимид с превосходной термической стабильностью. Ниже приведены некоторые ключевые свойства ПЭИ:
Сводная таблица основных свойствПолиэфиримид (ПЭИ)
| Свойство | Подробности |
|---|---|
| Температура стеклования (Tg) | ~217°C (423°F) |
| Температура тепловой деформации (HDT) | ~215–220°C (419–428°F) |
| Предел прочности | 80–100 МПа (зависит от марки) |
| Прочность на изгиб | Высокая, подходит для структурных компонентов |
| Ударопрочность | Умеренный |
| Электроизоляция | Отличная, высокая диэлектрическая прочность |
| Химическая стойкость | Устойчив к кислотам, основаниям, маслам и растворителям |
| Огнестойкость | Самозатухающий, рейтинг UL 94 V-0 |
| Устойчивость к УФ-излучению | Хорошо, но со временем может пожелтеть без УФ-стабилизаторов |
| Прозрачность | Высокая, обычно более 80% светопропускаемость |
| Биосовместимость | Подходит для медицинского применения, соответствует требованиям FDA |
1. Тепловые свойства
•Теплостойкость:
PEI имеет замечательную температуру тепловой деформации (HDT) между 215°C и 220°C (419°F–428°F), что позволяет ему выдерживать высокие температуры без значительной деформации. Это делает его идеальным для применений, требующих высокой термостойкости, например, в автомобильной и аэрокосмической промышленности.
Сохраняет прочность и размерную стабильность даже при повышенных температурах.
•Температура стеклования (Tg):
При температуре стеклования (Tg) около 217 °C (423 °F) ПЭИ сохраняет свою структурную целостность даже при температурах, значительно превышающих типичный рабочий диапазон большинства пластиков.
•Низкий коэффициент теплового расширения (КТР):
У PEI очень низкий КТР, то есть он претерпевает минимальное изменение размеров при колебаниях температуры, что делает его очень стабильным и надежным для прецизионных деталей.
2. Механические свойства
•Высокая прочность и жесткость:
PEI обладает исключительными механическими свойствами, такими как высокая прочность на растяжение, прочность на изгиб и жесткость, которые остаются неизменными даже при высоких температурах. Это делает его пригодным для структурных компонентов в сложных условиях.
Его предел прочности на разрыв обычно составляет от 80 до 100 МПа в зависимости от марки.
•Ударопрочность:
Хотя PEI механически прочен, он имеет умеренную ударопрочность по сравнению с другими конструкционными термопластиками. Он может выдерживать большие нагрузки, но более склонен к хрупкому разрушению при определенных условиях.
•Превосходная стабильность размеров:
Детали из PEI демонстрируют превосходную устойчивость к механическим нагрузкам, что делает их пригодными для применений с жесткими допусками, таких как прецизионные шестерни, подшипники и электрические разъемы.
3. Электрические свойства
•Хорошая электроизоляция:
PEI — отличный электроизолятор, обладающий высокой диэлектрической прочностью и низкой электропроводностью. Это делает его идеальным для электрических и электронных применений, таких как печатные платы, разъемы и изоляторы.
•Низкие диэлектрические потери:
Он демонстрирует низкие диэлектрические потери, что делает его пригодным для использования в высокочастотных электрических устройствах.
4. Химическая стойкость
•Хорошая химическая стойкость:
PEI устойчив к широкому спектру химикатов, включая кислоты, основания, масла и растворители. Однако он может быть уязвим к сильным кислотам или основаниям при высоких температурах.
Он отлично работает в суровых условиях, что делает его пригодным для применения в автомобильной, аэрокосмической и медицинской отраслях.
•Нереактивный:
Инертность и биосовместимость ПЭИ делают его пригодным для контактно-чувствительных сред, таких как фармацевтическая и пищевая промышленность.
5. Механические свойства при низких температурах
•Хорошие характеристики при низких температурах:
ПЭИ сохраняет свою механическую прочность и размерную стабильность даже в условиях низких температур, что делает его пригодным для применения в условиях отрицательных температур без образования трещин или потери жесткости.
6. Оптические свойства
•Прозрачность:
Одной из примечательных особенностей ПЭИ является его прозрачность, что полезно в оптических приложениях, таких как линзы, смотровые окна и оптическое оборудование, где важна четкая видимость.
Коэффициент пропускания света для тонкостенных секций составляет более 80%.
7. Огнестойкость
•Огнестойкость:
PEI по своей природе огнестойкий, самозатухающий при воздействии пламени и не продолжает гореть после удаления источника пламени. Он соответствует различным стандартам огнестойкости, включая UL 94 V-0 для вертикального горения.
Это делает PEI пригодным для применения в электротехнике и автомобилестроении, где пожарная безопасность является приоритетом.
8. Характеристики обработки
•Литье под давлением и экструзия:
ПЭИ можно обрабатывать с помощью обычных термопластичных технологий, таких как литье под давлением, экструзия и термоформование. Однако из-за его высокой температуры плавления для работы с температурами (обычно выше 340°C) требуется специализированное оборудование.
PEI имеет высокую вязкость и разлагается при повышенных температурах, что затрудняет его обработку. Однако достижения в области полимерной технологии привели к появлению марок с улучшенной текучестью, которые легче обрабатывать.
9. Сопротивление окружающей среде
•Устойчивость к УФ-излучению:
PEI устойчив к деградации от ультрафиолетового света, сохраняя свои механические свойства при воздействии солнечного света или искусственных источников света. Однако со временем он может пожелтеть при длительном воздействии УФ-излучения, что можно смягчить добавлением УФ-стабилизаторов.
•Устойчивость к атмосферным воздействиям:
ПЭИ хорошо себя проявляет в условиях наружного применения, устойчив к разрушению под воздействием погодных условий, влажности и других факторов окружающей среды.
10. Биосовместимость
•Медицинское и фармацевтическое использование:
Благодаря своей превосходной химической стойкости, размерной стабильности и прозрачности PEI широко используется в медицинских приборах, фармацевтической упаковке и имплантируемых устройствах. Он соответствует стандартам FDA для медицинских приложений.
Применение полиэфиримида (ПЭИ):
ПЭИ используется в широком спектре отраслей промышленности, где требуются высокопроизводительные материалы, например:
•Аэрокосмическая промышленность:Конструктивные элементы, кронштейны и уплотнения, которые должны выдерживать высокие температуры и механические нагрузки.
•Автомобильная промышленность:Компоненты под капотом, такие как разъемы, корпуса и топливные системы.
•Электроника:Электрические изоляторы, соединители и высокопроизводительные электрические компоненты.
•Медицина:Стерилизационные контейнеры, диагностическое оборудование и имплантируемые устройства.
•Промышленные:Шестерни, подшипники и насосы, работающие в условиях высоких нагрузок и экстремальных температур.
Заключение
Полиэфиримид (ПЭИ) — это высокопроизводительный термопластичный полимер, известный своей превосходной термической стабильностью, механической прочностью и электроизоляционными свойствами. Эти характеристики делают его идеальным материалом для требовательных применений в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная, медицинская и электронная, где надежность в экстремальных условиях имеет решающее значение. Несмотря на более высокую стоимость, универсальность и долговечность ПЭИ делают его предпочтительным материалом для высококлассных промышленных применений.
Время публикации: 14 февр. 2025 г.
