โพลีเอเธอร์อิไมด์ หรือ PEI เป็นโพลีเมอร์เทอร์โมพลาสติกประสิทธิภาพสูงที่ขึ้นชื่อในด้านคุณสมบัติเชิงกล ความร้อน และไฟฟ้าที่โดดเด่น PEI เป็นโพลีเอเธอร์อิไมด์อะโรมาติกที่มีความแข็งแรงและความแข็งสูงซึ่งมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม ด้านล่างนี้คือคุณสมบัติหลักบางประการของ PEI:
ตารางสรุปคุณสมบัติสำคัญของโพลีเอเธอร์อิไมด์ (PEI)
| คุณสมบัติ | รายละเอียด |
|---|---|
| อุณหภูมิเปลี่ยนผ่านของแก้ว (Tg) | ~217°C (423°F) |
| อุณหภูมิการเบี่ยงเบนความร้อน (HDT) | ~215–220°C (419–428°F) |
| ความแข็งแรงแรงดึง | 80–100 MPa (แตกต่างกันไปตามเกรด) |
| ความแข็งแรงในการดัดงอ | สูง เหมาะกับส่วนประกอบโครงสร้าง |
| ความต้านทานต่อแรงกระแทก | ปานกลาง |
| ฉนวนไฟฟ้า | ความเป็นเลิศ ความเป็นฉนวนไฟฟ้าสูง |
| ทนทานต่อสารเคมี | ทนทานต่อกรด เบส น้ำมัน และตัวทำละลาย |
| ความต้านทานเปลวไฟ | ดับไฟเองได้ ตามมาตรฐาน UL 94 V-0 |
| ความต้านทานรังสียูวี | ดี แต่บางทีอาจจะเหลืองเมื่อเวลาผ่านไปหากไม่มีสารป้องกันแสงยูวี |
| ความโปร่งใส | สูง โดยทั่วไปมีการส่งผ่านแสงมากกว่า 80% |
| ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ | เหมาะสำหรับการใช้งานทางการแพทย์ เป็นไปตามมาตรฐาน FDA |
1. คุณสมบัติทางความร้อน
-ความต้านทานความร้อน:
PEI มีอุณหภูมิการเบี่ยงเบนความร้อน (HDT) ที่โดดเด่นอยู่ระหว่าง 215°C และ 220°C (419°F–428°F) ซึ่งทำให้สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้โดยไม่เสียรูปมากนัก ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องทนความร้อนสูง เช่น ในอุตสาหกรรมยานยนต์และอวกาศ
ช่วยรักษาความแข็งแกร่งและความเสถียรของขนาดแม้ในอุณหภูมิที่สูง
-อุณหภูมิเปลี่ยนผ่านของแก้ว (Tg):
ด้วยค่า Tg ประมาณ 217°C (423°F) PEI ยังคงความสมบูรณ์ของโครงสร้างไว้ได้แม้จะอยู่ในอุณหภูมิที่สูงกว่าช่วงการใช้งานทั่วไปของพลาสติกส่วนใหญ่ก็ตาม
-ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำ (CTE):
PEI มี CTE ต่ำมาก ซึ่งหมายความว่ามีการเปลี่ยนแปลงมิติเพียงเล็กน้อยเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ซึ่งทำให้มีเสถียรภาพและเชื่อถือได้สูงสำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ
2. คุณสมบัติทางกล
-ความแข็งแกร่งและความแข็งสูง:
PEI มีคุณสมบัติทางกลที่โดดเด่น เช่น ความแข็งแรงในการดึง ความแข็งแรงในการดัด และความแข็งแกร่ง ซึ่งคงสภาพได้แม้ในอุณหภูมิสูง ทำให้เหมาะสำหรับส่วนประกอบโครงสร้างในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย
ความแข็งแรงแรงดึงโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 80 ถึง 100 MPa ขึ้นอยู่กับเกรด
-ความต้านทานแรงกระแทก:
แม้ว่า PEI จะมีความแข็งแรงเชิงกล แต่ก็ทนต่อแรงกระแทกได้ปานกลางเมื่อเทียบกับเทอร์โมพลาสติกวิศวกรรมชนิดอื่น สามารถรับน้ำหนักได้มาก แต่มีแนวโน้มที่จะแตกหักได้ง่ายภายใต้สภาวะบางอย่าง
-ความเสถียรของมิติที่ยอดเยี่ยม:
ชิ้นส่วน PEI มีเสถียรภาพที่ยอดเยี่ยมภายใต้ภาระทางกล จึงเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องมีความคลาดเคลื่อนต่ำ เช่น เฟืองแม่นยำ ตลับลูกปืน และขั้วต่อไฟฟ้า
3. คุณสมบัติทางไฟฟ้า
-ฉนวนไฟฟ้าที่ดี:
PEI เป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม มีความแข็งแรงทางไฟฟ้าสูงและสภาพนำไฟฟ้าต่ำ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เช่น แผงวงจร ขั้วต่อ และฉนวนไฟฟ้า
-การสูญเสียไฟฟ้าต่ำ:
มีค่าการสูญเสียไดอิเล็กตริกต่ำ จึงเหมาะกับการใช้งานไฟฟ้าความถี่สูง
4. ความทนทานต่อสารเคมี
-ทนทานต่อสารเคมีได้ดี:
PEI ทนทานต่อสารเคมีหลายชนิด เช่น กรด เบส น้ำมัน และตัวทำละลาย อย่างไรก็ตาม PEI อาจไวต่อกรดหรือเบสเข้มข้นที่อุณหภูมิสูง
มีประสิทธิภาพดีในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง จึงเหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมยานยนต์ อวกาศ และการแพทย์
-ไม่เกิดปฏิกิริยา:
คุณสมบัติที่ไม่เกิดปฏิกิริยาและความเข้ากันได้ทางชีวภาพของ PEI ทำให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมที่มีการสัมผัสไว เช่น อุตสาหกรรมยาและการแปรรูปอาหาร
5. คุณสมบัติทางกลที่อุณหภูมิต่ำ
-ประสิทธิภาพการทำงานในอุณหภูมิต่ำที่ดี:
PEI ยังคงรักษาความแข็งแกร่งเชิงกลและความเสถียรของขนาดแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ จึงเหมาะสำหรับการใช้งานในสภาวะต่ำกว่าศูนย์โดยไม่แตกร้าวหรือสูญเสียความแข็งแกร่ง
6. คุณสมบัติทางแสง
-ความโปร่งใส:
คุณลักษณะที่โดดเด่นประการหนึ่งของ PEI คือความโปร่งใส ซึ่งเป็นประโยชน์ในการประยุกต์ใช้ด้านออปติก เช่น เลนส์ ช่องมองภาพ และอุปกรณ์ออปติกที่ต้องมีการมองเห็นที่ชัดเจน
มีอัตราการส่งผ่านแสงมากกว่า 80% สำหรับส่วนที่มีผนังบาง
7. ความต้านทานเปลวไฟ
-การหน่วงไฟ:
PEI เป็นวัสดุที่ทนไฟโดยธรรมชาติ สามารถดับไฟได้เองเมื่อสัมผัสกับเปลวไฟ และจะไม่ลุกไหม้ต่อไปเมื่อเอาแหล่งกำเนิดเปลวไฟออกแล้ว นอกจากนี้ยังเป็นไปตามมาตรฐานการทนไฟต่างๆ รวมถึง UL 94 V-0 สำหรับการลุกไหม้ในแนวตั้ง
ซึ่งทำให้ PEI เหมาะสำหรับการใช้งานด้านไฟฟ้าและยานยนต์ที่ความปลอดภัยจากอัคคีภัยเป็นเรื่องสำคัญ
8. ลักษณะการประมวลผล
-การฉีดขึ้นรูปและการอัดรีด:
PEI สามารถประมวลผลได้โดยใช้เทคนิคเทอร์โมพลาสติกทั่วไป เช่น การฉีดขึ้นรูป การอัดขึ้นรูป และการขึ้นรูปด้วยความร้อน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวสูง จึงต้องใช้อุปกรณ์พิเศษในการจัดการกับอุณหภูมิ (โดยทั่วไปสูงกว่า 340°C)
PEI มีความหนืดสูงและเสื่อมสภาพเมื่ออุณหภูมิสูง ทำให้การแปรรูปทำได้ยาก อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีพอลิเมอร์ทำให้เกรดที่มีการไหลเพิ่มขึ้นสามารถแปรรูปได้ง่ายขึ้น
9. ความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม
-ความคงตัวของรังสี UV:
PEI ทนทานต่อการเสื่อมสภาพจากแสงอัลตราไวโอเลต โดยคงคุณสมบัติเชิงกลไว้ได้แม้จะถูกแสงแดดหรือแหล่งกำเนิดแสงเทียม อย่างไรก็ตาม อาจเหลืองได้เมื่อเวลาผ่านไปหากถูกแสงอัลตราไวโอเลตเป็นเวลานาน ซึ่งสามารถบรรเทาได้โดยการเติมสารป้องกันแสงอัลตราไวโอเลต
-ความทนทานต่อสภาพอากาศ:
PEI มีประสิทธิภาพดีในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง ทนต่อการเสื่อมสภาพจากสภาพอากาศ ความชื้น และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ
10. ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ
-การใช้ทางการแพทย์และยา:
PEI ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ทางการแพทย์ บรรจุภัณฑ์ยา และอุปกรณ์ปลูกถ่าย เนื่องจากมีคุณสมบัติทนทานต่อสารเคมี มีเสถียรภาพในมิติ และความโปร่งใสเป็นเลิศ นอกจากนี้ยังตรงตามมาตรฐาน FDA สำหรับการใช้งานด้านการดูแลสุขภาพอีกด้วย
การใช้งานของโพลีเอเธอร์อิไมด์ (PEI):
PEI ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมหลากหลายประเภทที่ต้องการวัสดุประสิทธิภาพสูง เช่น:
-การบินและอวกาศ:ส่วนประกอบโครงสร้าง วงเล็บ และซีลที่ต้องทนต่ออุณหภูมิสูงและความเครียดเชิงกล
-ยานยนต์:ส่วนประกอบใต้ฝากระโปรง เช่น ขั้วต่อ ตัวเรือน และระบบเชื้อเพลิง
-อิเล็กทรอนิกส์:ฉนวนไฟฟ้า ขั้วต่อ และส่วนประกอบไฟฟ้าประสิทธิภาพสูง
-ทางการแพทย์:ภาชนะฆ่าเชื้อ อุปกรณ์วินิจฉัย และอุปกรณ์ปลูกถ่าย
-ทางอุตสาหกรรม:เฟือง ตลับลูกปืน และปั๊มที่ทำงานภายใต้แรงกดดันและอุณหภูมิที่รุนแรง
บทสรุป
โพลีเอเธอร์อิไมด์ (PEI) เป็นโพลีเมอร์เทอร์โมพลาสติกประสิทธิภาพสูงที่ขึ้นชื่อในเรื่องความเสถียรทางความร้อน ความแข็งแรงเชิงกล และคุณสมบัติในการเป็นฉนวนไฟฟ้า คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการใช้งานหนักในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อวกาศ ยานยนต์ การแพทย์ และอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งความน่าเชื่อถือในสภาวะที่รุนแรงถือเป็นสิ่งสำคัญ แม้จะมีต้นทุนที่สูงกว่า แต่ความคล่องตัวและความทนทานของ PEI ทำให้เป็นวัสดุที่เลือกใช้สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมระดับไฮเอนด์
เวลาโพสต์ : 14 ก.พ. 2568
