Полиэфиримид (ПЭИ) — высокопроизводительный термопластичный полимер, известный своими исключительными механическими, термическими и электрическими свойствами. Это высокопрочный, высокожёсткий ароматический полиимид с превосходной термостойкостью. Ниже приведены некоторые ключевые свойства ПЭИ:
Сводная таблица основных свойствПолиэфиримид (ПЭИ)
| Свойство | Подробности |
|---|---|
| Температура стеклования (Tg) | ~217°C (423°F) |
| Температура теплового изгиба (HDT) | ~215–220°C (419–428°F) |
| Предел прочности | 80–100 МПа (зависит от марки) |
| Прочность на изгиб | Высокая, подходит для конструктивных элементов |
| 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 ультрафиолетовому 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:
Полиэтиленимин (ПЭИ) обладает высокой температурой изгиба (HDT) в диапазоне от 215 до 220 °C (от 419 до 428 °F), что позволяет ему выдерживать высокие температуры без значительной деформации. Это делает его идеальным материалом 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 ПЭИ очень низкий КТР, то есть он претерпевает минимальное изменение размеров при колебаниях температур, что делает его очень стабильным и надежным для прецизионных деталей.
2. Механические свойства
•Высокая прочность и жесткость:
ПЭИ обладает исключительными механическими свойствами, такими как высокая прочность на растяжение, прочность на изгиб и жёсткость, которые сохраняются даже при высоких температурах. Это делает его пригодным для использования в конструктивных элементах, эксплуатируемых в сложных условиях.
Его прочность на растяжение обычно составляет от 80 до 100 МПа в зависимости от марки.
•Ударопрочность:
Несмотря на механическую прочность, ПЭИ обладает умеренной ударопрочностью по сравнению с другими конструкционными термопластиками. Он способен выдерживать большие нагрузки, но при определённых условиях более склонен к хрупкому разрушению.
•Отличная размерная стабильность:
Детали из PEI демонстрируют превосходную стабильность при механических нагрузках, что делает их пригодными для применения в изделиях с жесткими допусками, таких как прецизионные шестерни, подшипники и электрические разъемы.
3. Электрические свойства
•Хорошая электроизоляция:
ПЭИ — превосходный электроизолятор, обладающий высокой диэлектрической прочностью и низкой электропроводностью. Это делает его идеальным материалом для электротехнических и электронных применений, таких как печатные платы, разъёмы и изоляторы.
•Низкие диэлектрические потери:
Он обладает низкими диэлектрическими потерями, что делает его пригодным для высокочастотных электрических применений.
4. Химическая стойкость
•Хорошая химическая стойкость:
ПЭИ устойчив к широкому спектру химикатов, включая кислоты, основания, масла и растворители. Однако он может быть уязвим к воздействию сильных кислот и оснований при высоких температурах.
Он хорошо 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 использования в контактно-чувствительных средах, 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 растрескивания 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:
ПЭИ по своей природе является негорючим, самозатухающим при воздействии пламени и не продолжает гореть после удаления источника пламени. Он соответствует различным стандартам огнестойкости, включая UL 94 V-0 для вертикального горения.
Благодаря этому PEI подходит для применения в электротехнике и автомобилестроении, где пожарная безопасность является приоритетом.
8. Характеристики обработки
•Литье под давлением и экструзия:
ПЭИ можно перерабатывать традиционными термопластичными методами, такими как литье под давлением, экструзия и термоформование. Однако из-за его высокой температуры плавления для работы при высоких температурах (обычно выше 340 °C) требуется специальное оборудование.
ПЭИ обладает высокой вязкостью и разлагается при повышенных температурах, что затрудняет его переработку. Однако достижения в технологии полимеров привели к появлению марок с улучшенной текучестью, которые легче перерабатывать.
9. Сопротивление окружающей среды
•УФ-стабильность:
ПЭИ устойчив к разрушению под воздействием ультрафиолета, сохраняя свои механические свойства под воздействием солнечного света или искусственного освещения. Однако со временем при длительном воздействии УФ-излучения он может пожелтеть, что можно предотвратить добавлением УФ-стабилизаторов.
•Устойчивость к погодным условиям:
ПЭИ хорошо себя чувствует на открытом воздухе, устойчив к разрушению под воздействием погодных условий, влажности и других факторов окружающей среды.
10. Биосовместимость
•Медицинское и фармацевтическое использование:
Благодаря превосходной химической стойкости, размерной стабильности и прозрачности ПЭИ широко используется в медицинских изделиях, фармацевтической упаковке и имплантируемых устройствах. Он соответствует стандартам FDA для применения в здравоохранении.
Применение полиэфиримида (ПЭИ):
ПЭИ используется в широком спектре отраслей промышленности, требующих высокопроизводительных материалов, таких как:
•Аэрокосмическая промышленность:Конструктивные элементы, кронштейны и уплотнители, которые должны выдерживать высокие температуры и механические нагрузки.
•Автомобильная промышленность:Компоненты, расположенные 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 нагрузок и экстремальных температур.
Заключение
Полиэфиримид (ПЭИ) — высокоэффективный термопластичный полимер, известный своей превосходной термостойкостью, механической прочностью и электроизоляционными свойствами. Эти характеристики делают его идеальным материалом для применения в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная, медицинская и электронная, где надежность в экстремальных условиях имеет решающее значение. Несмотря на высокую стоимость, универсальность и долговечность ПЭИ делают его предпочтительным материалом для высокотехнологичных промышленных применений.
Время публикации: 14 февраля 2025 г.
