Vlastnosti polyéterimidu (PEI)

Polyéterimid alebo PEI je vysoko výkonný termoplastický polymér známy svojimi výnimočnými mechanickými, tepelnými a elektrickými vlastnosťami. Je to vysoko pevný, vysoko tuhý aromatický polyimid s vynikajúcou tepelnou stabilitou. Nižšie sú uvedené niektoré kľúčové vlastnosti PEI:

Súhrnná tabuľka kľúčových vlastnostíPolyéterimid (PEI)

1. Tepelné vlastnosti

•Tepelná odolnosť:
PEI má pozoruhodnú teplotu tepelnej deformácie (HDT) medzi 215 °C a 220 °C (419 °F – 428 °F), čo mu umožňuje odolávať vysokým teplotám bez výraznej deformácie. Vďaka tomu je ideálny pre aplikácie vyžadujúce vysokú tepelnú odolnosť, ako napríklad v automobilovom a leteckom priemysle.
Zachováva si pevnosť a rozmerovú stabilitu aj pri zvýšených teplotách.

•Teplota skleného prechodu (Tg):
S teplotou schnutia (Tg) okolo 217 °C (423 °F) si PEI zachováva svoju štrukturálnu integritu aj pri teplotách ďaleko nad typickým prevádzkovým rozsahom väčšiny plastov.

•Nízky koeficient tepelnej rozťažnosti (CTE):
PEI má veľmi nízky súčiniteľ tepelnej rozťažnosti (CTE), čo znamená, že pri kolísaní teplôt dochádza k minimálnym rozmerovým zmenám, vďaka čomu je vysoko stabilný a spoľahlivý pre presné diely.

2. Mechanické vlastnosti

•Vysoká pevnosť a tuhosť:
PEI ponúka výnimočné mechanické vlastnosti, ako je vysoká pevnosť v ťahu, pevnosť v ohybe a tuhosť, ktoré zostávajú nezmenené aj pri vysokých teplotách. Vďaka tomu je vhodný pre konštrukčné prvky v náročných prostrediach.
Jeho pevnosť v ťahu sa zvyčajne pohybuje od 80 do 100 MPa v závislosti od triedy.

•Odolnosť proti nárazu:
Hoci je PEI mechanicky pevný, má v porovnaní s inými technickými termoplastmi strednú odolnosť voči nárazu. Znesie veľké zaťaženie, ale za určitých podmienok je náchylnejší na krehký lom.

•Vynikajúca rozmerová stabilita:
Diely z PEI vykazujú vynikajúcu stabilitu pri mechanickom zaťažení, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie s prísnymi toleranciami, ako sú presné ozubené kolesá, ložiská a elektrické konektory.

3. Elektrické vlastnosti

•Dobrá elektrická izolácia:
PEI je vynikajúci elektrický izolant s vysokou dielektrickou pevnosťou a nízkou elektrickou vodivosťou. Vďaka tomu je ideálny pre elektrické a elektronické aplikácie, ako sú dosky plošných spojov, konektory a izolanty.

•Nízke dielektrické straty:
Vykazuje nízke dielektrické straty, vďaka čomu je vhodný pre vysokofrekvenčné elektrické aplikácie.

4. Chemická odolnosť

•Dobrá chemická odolnosť:
PEI odoláva širokej škále chemikálií vrátane kyselín, zásad, olejov a rozpúšťadiel. Pri vysokých teplotách však môže byť citlivý na silné kyseliny alebo zásady.
Dobre funguje v náročných podmienkach, vďaka čomu je vhodný pre aplikácie v automobilovom, leteckom a zdravotníckom priemysle.

•Nereaktívne:
Nereaktivita a biokompatibilita PEI ho robia vhodným pre prostredia citlivé na kontakt, ako je farmaceutický a potravinársky priemysel.

5. Mechanické vlastnosti pri nízkych teplotách

•Dobrý výkon pri nízkych teplotách:
PEI si zachováva svoju mechanickú pevnosť a rozmerovú stabilitu aj v prostredí s nízkymi teplotami, vďaka čomu je vhodný na použitie v podmienkach s teplotou pod bodom mrazu bez praskania alebo straty tuhosti.

6. Optické vlastnosti

•Transparentnosť:
Jednou z pozoruhodných vlastností PEI je jeho priehľadnosť, ktorá je užitočná v optických aplikáciách, ako sú šošovky, priezory a optické zariadenia, kde je nevyhnutná jasná viditeľnosť.
Má mieru priepustnosti svetla viac ako 80 % pre tenkostenné profily.

7. Odolnosť voči ohňu

•Odolnosť voči horeniu:
PEI je vo svojej podstate spomaľovač horenia, pri vystavení plameňom sa samovoľne zháša a po odstránení zdroja plameňa už nehorí. Spĺňa rôzne normy odolnosti voči plameňu vrátane UL 94 V-0 pre vertikálne horenie.
Vďaka tomu je PEI vhodný pre elektrické a automobilové aplikácie, kde je prioritou požiarna bezpečnosť.

8. Charakteristiky spracovania

•Vstrekovanie plastov a extrúzia:
PEI sa dá spracovať bežnými termoplastickými technikami, ako je vstrekovanie plastov, extrúzia a tvarovanie za tepla. Vzhľadom na jeho vysoký bod topenia je však na spracovanie teplôt (zvyčajne nad 340 °C) potrebné špecializované zariadenie.
PEI má vysokú viskozitu a degraduje pri zvýšených teplotách, čo sťažuje jeho spracovanie. Pokroky v technológii polymérov však viedli k triedam so zlepšenou tekutosťou, ktoré sa ľahšie spracovávajú.

9. Odolnosť voči vplyvom prostredia

•UV stabilita:
PEI odoláva degradácii ultrafialovým svetlom a zachováva si svoje mechanické vlastnosti aj pri vystavení slnečnému žiareniu alebo umelým svetelným zdrojom. Pri dlhodobom vystavení UV žiareniu však môže časom žltnúť, čo sa dá zmierniť pridaním UV stabilizátorov.

•Odolnosť voči poveternostným vplyvom:
PEI funguje dobre vo vonkajších podmienkach a odoláva degradácii v dôsledku poveternostných vplyvov, vlhkosti a iných environmentálnych faktorov.

10. Biokompatibilita

•Lekárske a farmaceutické použitie:
Vďaka svojej vynikajúcej chemickej odolnosti, rozmerovej stabilite a priehľadnosti sa PEI široko používa v zdravotníckych pomôckach, farmaceutických obaloch a implantovateľných zariadeniach. Spĺňa normy FDA pre zdravotnícke aplikácie.

Aplikácie polyéterimidu (PEI):
PEI sa používa v širokej škále odvetví, ktoré vyžadujú vysokovýkonné materiály, ako napríklad:
•Letectvo a kozmonautika:Konštrukčné komponenty, konzoly a tesnenia, ktoré musia odolávať vysokým teplotám a mechanickému namáhaniu.
•Automobilový priemysel:Komponenty pod kapotou, ako sú konektory, kryty a palivové systémy.
•Elektronika:Elektrické izolátory, konektory a vysokovýkonné elektrické komponenty.
•Lekárske:Sterilizačné nádoby, diagnostické zariadenia a implantovateľné zariadenia.
•Priemyselné:Ozubené kolesá, ložiská a čerpadlá, ktoré pracujú pri namáhaní a extrémnych teplotách.

Záver

Polyéterimid (PEI) je vysoko výkonný termoplastický polymér známy svojou vynikajúcou tepelnou stabilitou, mechanickou pevnosťou a elektrickými izolačnými vlastnosťami. Vďaka týmto vlastnostiam je ideálnym materiálom pre náročné aplikácie v odvetviach, ako je letecký a kozmický priemysel, automobilový priemysel, medicína a elektronika, kde je spoľahlivosť v extrémnych podmienkach nevyhnutná. Napriek vyšším nákladom je PEI vďaka svojej všestrannosti a odolnosti materiálom voľby pre špičkové priemyselné aplikácie.