工程塑膠原料 - 沙伯資訊
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聚醚酰亞胺的發(fā)展歷史
聚醚酰亞胺(PEI)是沙特基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料（原通用電氣塑料公司）最早開發(fā)的，于1982年投產(chǎn)，商品名為：ULTEM。1970年該公司的Toru Takekoshi 首先合 成出結(jié)晶的與非結(jié)晶的這類化合物，經(jīng)過10年研究得到了玻璃化溫度為217℃、熱變形溫度為200℃易加工的工程塑料，并于1982年投產(chǎn)，商品名 為:ULTEM。這是一族具有各種各樣結(jié)構(gòu)的聚合物的總稱。在聚合過程中經(jīng)過配位選擇是酰亞胺結(jié)構(gòu)和醚結(jié)構(gòu)在一定位置上結(jié)合，就可以得到非晶的聚醚酰亞胺 均聚物。
聚醚酰亞胺性能特點
非增強型PEI的拉伸強度為105Mpa，彎曲模量為3.3Gpa，斷裂伸長率為60%，缺口沖擊強度僅為0.49J/cm(3.2mm)而無缺口沖擊強度可以達到12.7J/cm。在產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)當避免對缺口敏感的缺點
PEI在高溫區(qū)具有高彎曲模量，適合制作需要在高溫下保持高剛性的部件。在持續(xù)負荷下蠕變小，是尺寸精度優(yōu)良的材料。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為217℃， 在1.82Mpa負荷下熱變形溫度高達200℃，在氮氣中的熱分解起始溫度為510℃.對于非結(jié)晶PEI來說，各種機械性能隨溫度的變化較小，是很好的耐 熱材料。
PEI的介電常數(shù)與介電損耗的絕對值在各種樹脂中都是出眾的。其介電常數(shù)為3.15，優(yōu)于聚酰胺、環(huán)氧樹脂，但是劣于改性PPO和氟塑料。在很寬的溫度、頻率范圍內(nèi)典型能穩(wěn)定，適合于在高溫高頻下使用，如印刷電路板就大量采用PEI作為基材。
PEI即使不加阻燃劑也具有高的難燃性，即使再生使用難燃性也不會因此降低。按照UL94分類，ULTEM1000在厚度為4.1mm時，難燃級為V0。因其強度高，PEI可制成薄壁制品。這種材料發(fā)煙量少，而且由于不必添加鹵素阻燃劑，因此不生成有毒的鹵化物氣體。
PEI在非晶樹脂中耐化學(xué)藥品性最好，可耐脂肪烴(汽油、油、酒精等)和弱酸弱堿的侵蝕，但是會受到二氯甲烷、二氯乙烷等脂肪族鹵代烴這類極性溶 劑的侵蝕.1,1,1-三氯乙烷這類洗凈劑對ULTEM1000有腐蝕，制件的變形大，蒸汽洗凈時會出現(xiàn)裂紋。在必須使用洗凈劑時應(yīng)當采用 ULTEM2000。目前正準備推出耐化學(xué)藥品性有所改善的、填充無機填料的新牌號ULTEM5000。
PEI的耐水解性相當好：在100℃沸水中放置一年其拉伸強度仍然能保持80%
PEI的耐侯性優(yōu)。用氙燈照射1000h后拉伸強度仍然保持不變。在β射線下的耐輻射也優(yōu)于PSF、PES等。
按UL規(guī)定ULTEM再生料的最大混入量為25%，對于用玻璃纖維增強的材料，由于反復(fù)加工會使玻璃纖維切斷，造成強度下降，因此再生料的混入量還應(yīng)當降低.
PEI-聚醚酰亞胺的主要生產(chǎn)廠家和商品名稱
PEI-聚醚酰亞胺的主要生產(chǎn)廠家 PEI-聚醚酰亞胺的主要商品名稱
美國R·T·P·公司(R.T.P.Co.) 商品名稱:PEI
美國通用電器公司(GE Plastics) 商品名稱:Ultem-PEI
美國塞摩菲爾公司(Thermofil Inc.) 商品名稱:PEI
美國I· C· I. 公司(I· C· I .Americas Inc.)
商品名稱:ICI-PEI
美國液氮加工公司(Liquid Nitrogen Processing Co.) 商品名稱:LNP-PEI
日本工程塑料公司(Engineering Plastics Co.,Ltd.) 商品名稱:Ultem-PEI
荷蘭阿克蘇工程塑料公司(Akzo Engineering Plastics) 商品名稱:PEI
PEI-聚醚酰亞胺的應(yīng)用領(lǐng)域
聚醚酰亞胺具有優(yōu)良的綜合平衡性能，卓有成效地應(yīng)用于電子、電機和航空等工來部門，并用作傳統(tǒng)產(chǎn)品和文化生活用品的金屬代用材料。
在電器、電子工業(yè)部門，聚醚酰亞胺材料制造的零部件獲得了廣泛的應(yīng)用，包括強度高和尺寸穩(wěn)定的連接件、普通和微型繼電器外殼、電路板、線圈、軟性電路、反射鏡、高精度密光纖元件。特別引人注目的是，用它取代金屬制造光纖連接器，可使元件結(jié)構(gòu)最佳化，簡化其制造和裝配步驟，保持更精確的尺寸，從而保證最終產(chǎn)品的成本降低約40%。
耐沖擊性板材Ultem1613用于制飛機的各種零部件，如舷窗、機頭部部件、座件靠背、內(nèi)壁板、門覆蓋層以及供乘客使用的各種物件。PEI和碳纖維組成的復(fù)合材料已用于最新直升飛機各種部件的結(jié)構(gòu)。
利用其優(yōu)良的機械特性、耐熱特性和耐化學(xué)藥品特性，PEI被用于汽車領(lǐng)域，如用以制造高溫連接件、高功率車燈和指示燈、控制汽車艙室外部溫度的傳感器（空調(diào)溫度傳感器）和控制空氣和燃料混合物溫度的傳感器（有效燃燒溫度傳感器）。此外，PEI還可用作耐高溫潤滑油侵蝕的真空泵葉輪、在180℃操作的蒸鎦器的磨口玻璃接頭（承接口）、非照明的防霧燈的反射鏡。
聚醚酰亞胺泡沫塑料，用作運輸機械飛機等的絕熱和隔音材料。
PEI耐水解性優(yōu)良，因此用作醫(yī)療外科手術(shù)器械的手柄、托盤、夾具、假肢、醫(yī)用燈反射鏡和牙科用具。
在食品工業(yè)中，用作產(chǎn)品包裝和微波爐的托盤。
PEI兼具優(yōu)良的高溫機械性能和耐磨性，故可用于制造輸水管轉(zhuǎn)向閥的閥件。由于具有很高的強度、柔韌性和耐熱性，PEI是優(yōu)良的涂層和成膜材料，能形成適用于電子工業(yè)的涂層和薄膜，并可用于制造孔徑< 0.1μm、具有高滲透性的微孔隔膜。還可用作耐高溫膠粘劑和高強度纖維等。
PEI-聚醚酰亞胺物理性能
性 能 典型值
外觀 粉狀或顆粒狀樹脂
顏色 琥珀色或半透明
相對密度(g/cm3) 1.27
粘度(g/DL) 0.5~0.7
粒度 無定型顆粒
吸水率(23℃,24h)(%) 0.4
熱變形溫度(1.82Mpa)(℃) 200
玻璃化溫度(℃) 210
熱分解溫度(℃) 500
線膨脹系數(shù)(K-1) 7.1×10-5
燃燒性(垂直燃燒UL94) V0
表面電阻(Ω) 1016
電阻率(Ω·cm) 1014
介電強度(1.5mm厚油介質(zhì))(Kv/mm) 33×35
介電常數(shù)(1MHZ) 3.5
介電損耗角正切(1MHZ) 4×10-3
拉伸強度(Mpa) 95~100
壓縮強度(Mpa) 140
彎曲強度(Mpa) 90~95
缺口沖擊強度(Kj/m2) 5.9
無缺口沖擊強度(Kj/m2) 88~137
聚醚酰亞胺(PEI)是沙特基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料（原通用電氣塑料公司）最早開發(fā)的，于1982年投產(chǎn)，商品名為：ULTEM。1970年該公司的Toru Takekoshi 首先合 成出結(jié)晶的與非結(jié)晶的這類化合物，經(jīng)過10年研究得到了玻璃化溫度為217℃、熱變形溫度為200℃易加工的工程塑料，并于1982年投產(chǎn)，商品名 為:ULTEM。這是一族具有各種各樣結(jié)構(gòu)的聚合物的總稱。在聚合過程中經(jīng)過配位選擇是酰亞胺結(jié)構(gòu)和醚結(jié)構(gòu)在一定位置上結(jié)合，就可以得到非晶的聚醚酰亞胺 均聚物。
聚醚酰亞胺性能特點
非增強型PEI的拉伸強度為105Mpa，彎曲模量為3.3Gpa，斷裂伸長率為60%，缺口沖擊強度僅為0.49J/cm(3.2mm)而無缺口沖擊強度可以達到12.7J/cm。在產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)當避免對缺口敏感的缺點
PEI在高溫區(qū)具有高彎曲模量，適合制作需要在高溫下保持高剛性的部件。在持續(xù)負荷下蠕變小，是尺寸精度優(yōu)良的材料。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為217℃， 在1.82Mpa負荷下熱變形溫度高達200℃，在氮氣中的熱分解起始溫度為510℃.對于非結(jié)晶PEI來說，各種機械性能隨溫度的變化較小，是很好的耐 熱材料。
PEI的介電常數(shù)與介電損耗的絕對值在各種樹脂中都是出眾的。其介電常數(shù)為3.15，優(yōu)于聚酰胺、環(huán)氧樹脂，但是劣于改性PPO和氟塑料。在很寬的溫度、頻率范圍內(nèi)典型能穩(wěn)定，適合于在高溫高頻下使用，如印刷電路板就大量采用PEI作為基材。
PEI即使不加阻燃劑也具有高的難燃性，即使再生使用難燃性也不會因此降低。按照UL94分類，ULTEM1000在厚度為4.1mm時，難燃級為V0。因其強度高，PEI可制成薄壁制品。這種材料發(fā)煙量少，而且由于不必添加鹵素阻燃劑，因此不生成有毒的鹵化物氣體。
PEI在非晶樹脂中耐化學(xué)藥品性最好，可耐脂肪烴(汽油、油、酒精等)和弱酸弱堿的侵蝕，但是會受到二氯甲烷、二氯乙烷等脂肪族鹵代烴這類極性溶 劑的侵蝕.1,1,1-三氯乙烷這類洗凈劑對ULTEM1000有腐蝕，制件的變形大，蒸汽洗凈時會出現(xiàn)裂紋。在必須使用洗凈劑時應(yīng)當采用 ULTEM2000。目前正準備推出耐化學(xué)藥品性有所改善的、填充無機填料的新牌號ULTEM5000。
PEI的耐水解性相當好：在100℃沸水中放置一年其拉伸強度仍然能保持80%
PEI的耐侯性優(yōu)。用氙燈照射1000h后拉伸強度仍然保持不變。在β射線下的耐輻射也優(yōu)于PSF、PES等。
按UL規(guī)定ULTEM再生料的最大混入量為25%，對于用玻璃纖維增強的材料，由于反復(fù)加工會使玻璃纖維切斷，造成強度下降，因此再生料的混入量還應(yīng)當降低.
PEI-聚醚酰亞胺的主要生產(chǎn)廠家和商品名稱
PEI-聚醚酰亞胺的主要生產(chǎn)廠家 PEI-聚醚酰亞胺的主要商品名稱
美國R·T·P·公司(R.T.P.Co.) 商品名稱:PEI
美國通用電器公司(GE Plastics) 商品名稱:Ultem-PEI
美國塞摩菲爾公司(Thermofil Inc.) 商品名稱:PEI
美國I· C· I. 公司(I· C· I .Americas Inc.)
商品名稱:ICI-PEI
美國液氮加工公司(Liquid Nitrogen Processing Co.) 商品名稱:LNP-PEI
日本工程塑料公司(Engineering Plastics Co.,Ltd.) 商品名稱:Ultem-PEI
荷蘭阿克蘇工程塑料公司(Akzo Engineering Plastics) 商品名稱:PEI
PEI-聚醚酰亞胺的應(yīng)用領(lǐng)域
聚醚酰亞胺具有優(yōu)良的綜合平衡性能，卓有成效地應(yīng)用于電子、電機和航空等工來部門，并用作傳統(tǒng)產(chǎn)品和文化生活用品的金屬代用材料。
在電器、電子工業(yè)部門，聚醚酰亞胺材料制造的零部件獲得了廣泛的應(yīng)用，包括強度高和尺寸穩(wěn)定的連接件、普通和微型繼電器外殼、電路板、線圈、軟性電路、反射鏡、高精度密光纖元件。特別引人注目的是，用它取代金屬制造光纖連接器，可使元件結(jié)構(gòu)最佳化，簡化其制造和裝配步驟，保持更精確的尺寸，從而保證最終產(chǎn)品的成本降低約40%。
耐沖擊性板材Ultem1613用于制飛機的各種零部件，如舷窗、機頭部部件、座件靠背、內(nèi)壁板、門覆蓋層以及供乘客使用的各種物件。PEI和碳纖維組成的復(fù)合材料已用于最新直升飛機各種部件的結(jié)構(gòu)。
利用其優(yōu)良的機械特性、耐熱特性和耐化學(xué)藥品特性，PEI被用于汽車領(lǐng)域，如用以制造高溫連接件、高功率車燈和指示燈、控制汽車艙室外部溫度的傳感器（空調(diào)溫度傳感器）和控制空氣和燃料混合物溫度的傳感器（有效燃燒溫度傳感器）。此外，PEI還可用作耐高溫潤滑油侵蝕的真空泵葉輪、在180℃操作的蒸鎦器的磨口玻璃接頭（承接口）、非照明的防霧燈的反射鏡。
聚醚酰亞胺泡沫塑料，用作運輸機械飛機等的絕熱和隔音材料。
PEI耐水解性優(yōu)良，因此用作醫(yī)療外科手術(shù)器械的手柄、托盤、夾具、假肢、醫(yī)用燈反射鏡和牙科用具。
在食品工業(yè)中，用作產(chǎn)品包裝和微波爐的托盤。
PEI兼具優(yōu)良的高溫機械性能和耐磨性，故可用于制造輸水管轉(zhuǎn)向閥的閥件。由于具有很高的強度、柔韌性和耐熱性，PEI是優(yōu)良的涂層和成膜材料，能形成適用于電子工業(yè)的涂層和薄膜，并可用于制造孔徑< 0.1μm、具有高滲透性的微孔隔膜。還可用作耐高溫膠粘劑和高強度纖維等。
PEI-聚醚酰亞胺物理性能
性 能 典型值
外觀 粉狀或顆粒狀樹脂
顏色 琥珀色或半透明
相對密度(g/cm3) 1.27
粘度(g/DL) 0.5~0.7
粒度 無定型顆粒
吸水率(23℃,24h)(%) 0.4
熱變形溫度(1.82Mpa)(℃) 200
玻璃化溫度(℃) 210
熱分解溫度(℃) 500
線膨脹系數(shù)(K-1) 7.1×10-5
燃燒性(垂直燃燒UL94) V0
表面電阻(Ω) 1016
電阻率(Ω·cm) 1014
介電強度(1.5mm厚油介質(zhì))(Kv/mm) 33×35
介電常數(shù)(1MHZ) 3.5
介電損耗角正切(1MHZ) 4×10-3
拉伸強度(Mpa) 95~100
壓縮強度(Mpa) 140
彎曲強度(Mpa) 90~95
缺口沖擊強度(Kj/m2) 5.9
無缺口沖擊強度(Kj/m2) 88~137