Разновидности инженерных пластиков. Полиамид-имид (PAI). Часть 5

Недавно компания Solvay Advanced Polymers представила новую марку полиамид-имидного порошка на основе MDA и TMAC, но без ограничений по обработке и контролю из-за сниженного уровня остаточного MDA. Он имеет те же характеристики производительности, что и Torlon AI-10, и другие аналогичные характеристики. Torlon AI-50 — это еще один водорастворимый полиамид-имид, аналогичный Torlon AI-30 по составу твердых веществ и характеристикам покрытия. Из-за немного отличающейся основной полимерной цепи он также не имеет ограничений по обработке MDA, а также имеет более низкую вязкость при том же уровне содержания твердых веществ по сравнению с AI-30. Torlon 4000T имидизирован более чем на 90% и имеет диапазоны молекулярной массы, разработанные преимущественно для сложных изделий, которые используются для процессов литья под давлением и экструзии. Это чистый порошок, используемый в составах, обсуждаемых ниже. Диамины, используемые в синтезе этой смолы, обеспечивают гибкость, ударную вязкость и способность к переработке в расплаве. Кроме того, этот полиамид-имид может быть использован в жестких покрытиях, клеях и добавках. Torlon 4000TF — это версия Torlon 4000T с мелкими частицами. Он имеет средний размер частиц около 25 мкм, а 95% порошка составляет менее 75 мкм. Этот определенный размер частиц является предпочтительным в применениях с добавками, в пресс-формах, порошковых покрытиях и дисперсиях.

Теперь рассмотрим другие соединения Torlon и, в частности, Torlon 4203L. Это неармированная универсальная марка, содержащая 3% диоксида титана и 0,5% фторполимера. Он имеет лучшую ударопрочность и наибольшее удлинение среди всех соединений Torlon. Torlon 4301 — одна из трех современных марок с наилучшими характеристиками трения и износа. Эта полиамид-имидная смола разработана как универсальная, с низким коэффициентом трения и повышенной износостойкостью. Композиция смолы содержит графит и фторполимер. Она разработана для удовлетворения потребностей производителей подшипников благодаря высокой прочности, производительности при повышенных температурах до +260 °C и превосходной химической стойкости. Полиамид-имидная смола Torlon 4275 разработана в виде смеси с низким коэффициентом трения и износостойкостью, аналогичной смоле Torlon 4301, с лучшими характеристиками при более высоких скоростях и давлениях. Композиция смолы содержит графит и фторполимер. Ее высокая прочность, производительность при температурах до +260 °C и отличная химическая стойкость делают эту марку отличным выбором для требовательных применений там, где требуется сильное вращение и скольжение деталей.

Большинство производимых изоцианатом полиамид-имидных растворов потребляются на рынке проволочной эмали, где работают такие известные компании, как Altana AG и Hitachi. Другие производители продуктов с растворами полиамид-имида включают Bayer Material Science с торговой маркой Resistherm, в то время как у компании Huntsman есть марка Rhodeftal. В связи со спецификой и нишевым применением полиамидимидных деталей, многие из этих малообъемных деталей изготавливаются из предварительно отформованных заготовок. Компания Toray, базирующаяся в Японии, является производителем полиамидоимидной смолы, которую она преобразует в полиамидно-имидные детали и заготовки, в основном для азиатских рынков. В Соединенных Штатах компания Quadrant EPP поставляет экструдированные заготовки из прутка и пластины из полиамид-имида Torlon, а также пластиковые бруски и профили, отлитые под давлением. Drake Plastics выдавливает нестандартные профили в дополнение к стандартным формам из смол Torlon. Инжекционно-формованные заготовки Torlon полиамид-имид доступны и в компании Parkway Products.

Как видно из примеров применения, полиамид-имиды обладают уникальной смесью высокоэффективных свойств. Полиамид-имиды обладают превосходными механическими свойствами в широком диапазоне температур и практически не имеют себе равных. Химически эти полимеры представляют собой полностью ароматическую основу, которая обеспечивает жесткость, способность к высоким температурам и термическую и окислительную стойкость. Дальнейшее усиление основной цепи полимера представляет собой имидную связь, приводящую к температуре стеклования до +280 °С в отвержденном состоянии. Амидные и эфирные связи обеспечивают технологичность, пластичность и ударную вязкость. Предел прочности при комнатной температуре у незаполненного полиамид-имида превышает 172 МПа. Механические свойства полиамид-имидов выше, чем у других родственных высокоэффективных полимерных соединений, особенно при повышенных температурах. Их механические свойства при +204 °С даже выше, чем у других технических полимеров при комнатной температуре. В связи с этим полиамид-имиды, армированные стекловолокном или углеродным волокном, используются в самых сложных условиях, включая критические нагрузки. При низких уровнях деформации полиамид-имиды ведут себя как твердые частицы Гоокена с очень высоким модулем упругости. Однако при критических уровнях деформации полиамидимиды не сжимаются, а вместо этого разрываются или ломаются.