聚醚酰亚胺
聚醚酰亚胺(Polyetherimide,简称PEI)是一类重复结构单元中同时包含醚键和酰亚胺基团的聚合物1,是无定形聚醚酰亚胺所制造的超级工程塑料。
聚醚酰亚胺具有最佳之耐高温及尺寸稳定性,以及抗化学性、阻燃、电气性、高强度、高刚性等等,PEI树脂可广泛应用耐高温端子、IC底座、照明设备、FPCB(软性线路板)、液体输送设备、飞机内部零件、医疗设备和家用电器等。
基本信息
- 中文名
聚醚酰亚胺
- 外文名
Polyetherimide
- 简称
PEI
- 燃烧等级
UL94-V-0级
- 定义
无定形聚醚酰亚胺所制造的超级工程塑料
- 性能
耐高温、尺寸稳定性、抗化学性等
发展历程
1972年美国GE公司开始研究开发PEI,经过10年时间试制、试用,于1982年建成5000吨生产装置,并正式以商品Ultem在市场销售。目前,全世界年需要量为10000吨左右。以后,为提高产品的耐热性,GE公司还开发了ULtemⅡ。由于ULtemⅡ中含有对苯二胺结构,致使玻璃化温度(tg)从215°提高到227°,因而适应电子零件超小型电子管表面粘贴技术(SMT)的需要。近年来,该公司以开发了耐化学药品品级CRS5000、电线被覆用品级有机硅共聚合体D9000。为了进一步提高耐热性、耐化学药品性和流动性,该公司还开发了特种式程塑料合金,如PEI/PPS合金JD8901、PEI/PC合金D8001、D8007和SPEI/PA合金等。
上海市合成树脂研究所对聚醚酰亚胺的研究开发工作始于20世纪80年代初,现有10t/aPEI装置一套,目前处于供不应求状态。该所正准备建设100t/a PEI生产装置,以满足国防军工的需要。该所的聚醚酰亚胺YS30,结构中含有二苯醚二胺,其产品耐水解性能更佳。
功能用途
主要用途
聚醚酰亚胺具有优良的综合平衡性能,卓有成效地应用于电子、电汽和航空等工业部门,并用作传统产品和文化生活用品的金属代用材料。
在电器、电子工业部门,聚醚酰亚胺材料制造的零部件获得了广泛的应用,包括强度高和尺寸稳定的连接件、普通和微型继电器外壳、电路板、线圈、软性电路、反射镜、高精度密光纤元件。特别引人注目的是,用它取代金属制造光纤连接器,可使元件结构最佳化,简化其制造和装配步骤,保持更精确的尺寸,从而保证最终产品的成本降低约40%。
耐冲击性板材Ultem1613用于制飞机的各种零部件,如舷窗、机头部部件、座件靠背、内壁板、门覆盖层以及供乘客使用的各种物件。PEI和碳纤维组成的复合材料已用于最新直升飞机各种部件的结构。
利用其优良的机械特性、耐热特性和耐化学药品特性,PEI被用于汽车领域,如用以制造高温连接件、高功率车灯和指示灯、控制汽车舱室外部温度的传感器(空调温度传感器)和控制空气和燃料混合物温度的传感器(有效燃烧温度传感器)。此外,PEI还可用作耐高温润滑油侵蚀的真空泵叶轮、在180℃操作的蒸镏器的磨口玻璃接头(承接口)、非照明的防雾灯的反射镜。
聚醚酰亚胺泡沫塑料,用作运输机械飞机等的绝热和隔音材料。
PEI耐水解性优良,因此用作医疗外科手术器械的手柄、托盘、夹具、假肢、医用灯反射镜和牙科用具。
在食品工业中,用作产品包装和微波炉的托盘。
PEI兼具优良的高温机械性能和耐磨性,故可用于制造输水管转向阀的阀件。由于具有很高的强度、柔韧性和耐热性,PEI是优良的涂层和成膜材料,能形成适用于电子工业的涂层和薄膜,并可用于制造孔径< 0.1μm、具有高渗透性的微孔隔膜。还可用作耐高温胶粘剂和高强度纤维等。
功能特点
特性
(1)PEI的特点是在高温下具有高的强度、高的刚性、耐磨性和尺寸稳定性。(2)PEI是琥珀色透明固体,不添加任何添加剂就有固有的阻燃性和低烟度,氧指数为47%,燃烧等级为UL94-V-0级。(3)PEI的密度为1.28~1.42g/cm3,玻璃化温度为215℃,热变形温度198~208℃,可在160~180℃下长期使用,允许间歇最高使用温度为200℃。(4)PEI具有优良的机械强度、电绝缘性能、耐辐射性、耐高低温及耐疲劳性能和成型加工性;加入玻璃纤维、碳纤维或其他填料可达到增强改性目的。
性能
主要特性: 1.耐高温(HDT超过200℃,UL连续应用温度超过170℃) 2.优异的阻燃性(氧指数大于4.7,低发烟量和UL94V-0/5V) 3.不需要添加阻燃剂 4.杰出的电气性能(在宽广的频率和温度范围中有稳定的介电常数和介电损耗及极高的介电强度) 5.极佳的耐化学品和耐辐射性能 6.独特的强度和刚性 7.透明性
聚醚酰亚胺具有很宽范围的耐化学性,包括耐多数碳氢化合物、醇类和所有卤化溶剂;也可耐无机酸和短期耐弱碱。对部分卤化溶剂,聚醚酰亚胺是良好的选材。它的水解稳定性很好,在沸水中浸泡 10 000小时后拉伸强度保持85%以上,在 270F温度下,蒸汽热压循环 2000次后拉伸强度保持在 100%。聚醚酰亚胺具有很好的抗紫外线、Y射线性能,在400兆拉德的钴射线辐射下加工,拉伸强度保持 94%。