Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Разновидности инженерных пластиков. Термопластичный полиэфиримид (PEI). Часть 3

2 мая 2020
Разновидности инженерных пластиков. Термопластичный полиэфиримид (PEI). Часть 3

Кристаллический полиэфиримид, полученный из 3,3-бис (4-аминофенокси) бифенилдиамина (BP диамин) и пиромеллитового диангидрида, также является коммерчески доступным. Эта смола имеет две гибкие эфирные связи, а также жесткие звенья, полученные из PMDA. Вязкость высокая (от 3000 до 10000 Р при +400 °С и 100 с-1), но материал всё еще может быть обработан в расплаве. Температура стеклования составляет около +250 °C, а температура плавления – около +388 °C. Этот PEI обладает достаточной симметрией – вероятно, из-за бифенильных и PMDA-связей, поэтому он будет кристаллизоваться.

Скорость кристаллизации относительно медленная, поэтому детали, изготовленные из этого материала, часто требуют постформовочного отжига. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить искажение аморфных или полукристаллических частей во время вторичного воздействия тепла или при конечном использовании. Как и многие полиимиды, эти смолы обладают высокой прочностью и устойчивостью к возгоранию. После литья детали могут быть прозрачными; кристаллизация приводит к непрозрачности. Кристаллическая смола PEI имеет отличную стойкость к растворителям.

Полимер PMDA диамина PMDA был смешан в расплаве с полиэфиримидом BPADA-MPD для образования смешиваемых соединений. Другой интересный коммерческий полиимид на основе BPADA представляет собой эластомер, полученный заменой части MPD диамино-диметилсилоксаном. Это дает эластомерный полиэфиримидный силиконовый блок-сополимер, который имеет более низкую температуру размягчения (температура стеклования — +165 °C). Силиконовые полиэфиримиды имеют более низкий модуль и большую ударопрочность, чем жесткий полимер BPADA-MPD. Этот сополимер также обладает хорошей огнестойкостью и, при соответствующем выборе короткой длины силиконового блока, может быть прозрачным. Свойства отдельных коммерческих полностью аморфных, перерабатываемых в расплаве термопластичных полиимидов, достаточно подробно перечислены в специальной литературе.

Разновидности инженерных пластиков. Термопластичный полиэфиримид (PEI). Часть 3

Если кратко, то они имеют высокую теплоемкость и отличную прочность. PEI на основе BPADA-MPD имеет удивительно высокую прочность для незаполненной смолы, его предел текучести такой же, как у неотожженной латуни, а модуль упругости выше, чем у других термопластов, таких как поликарбонат. Семейство термопластичных полиэфиримидов по своей природе обеспечивает высокую прочность, прозрачность и устойчивость к воспламенению, а также относительно хорошую обрабатываемость в расплаве. Для аморфной смолы полиэфиримид обеспечивает хорошую стойкость к растворителям. Эти материалы устойчивы к кислотам, но могут быть подвержены воздействию некоторых едких сред, алкиламинов и аммиака. Полиэфиримид на основе BPADA-PPD обеспечивает наилучшую стойкость к растворителям среди имеющихся в продаже полностью аморфных термопластичных марок PEI. Например, он не растворяется в хлорированных растворителях.

Разновидности инженерных пластиков. Термопластичный полиэфиримид (PEI). Часть 3

Смолы PEI полезны благодаря их выгодным комбинациям эксплуатационных характеристик, таких как стабильность размеров плюс высокая температура. Были проведены испытания на динамический механический анализ (DMA) BPIA-MPD PEI и полиэфирэфиркетона кристаллической смолы (PEEK). Этот тест показал модуль потерь (жесткость) в зависимости от температуры. Кристаллический PEEK обладает более высокой теплоемкостью, чем PEI, благодаря своим тугоплавким (+340 °C) кристаллам. Однако, как и большинство кристаллических смол, PEEK на самом деле содержит около 60% аморфных областей. Эти аморфные области имеют температуру стеклования Tg всего +150 °C. Следовательно, как только Tg PEEK пройден, смола теряет большую часть своей жесткости. Тугоплавкие кристаллы, диспергированные в расплавленном стекловидном полимере, все еще вносят некоторую жесткость в образец PEEK, но большая часть жесткости теряется при прохождении отметки +150 °C, как было замечено во время испытаний. С другой стороны, модуль PEI и PEIS с более высокой Tg остается в основном неизменным во всем диапазоне температур испытания. Имея только одну Tg и, следовательно, однофазное изменение, смолы PEI демонстрируют более однородные свойства и лучшую несущую способность в зависимости от температуры.

Они также имеют отличную гладкость поверхности и высокую стабильность размеров. Аморфные смолы, такие как PEI и PEIS, претерпевают меньшие изменения объема при переходе из аморфного расплавленного состояния в стеклообразное твердое состояние, чем кристаллические полимеры. Поэтому смолы PEI (будучи полностью аморфными) проявляют меньшую усадку, чем кристаллические смолы (которые представляют собой смесь кристаллических и аморфных областей). Аморфные смолы также имеют лучшую стабильность размеров. Кристаллические смолы, такие как PEEK, не будут деформироваться, пока не достигнут температуры плавления своих кристаллов. Однако, как только они превышают их Tg, они могут поддерживать только низкую нагрузку. Однако смолы PEI будут деформироваться при более низкой температуре, поскольку они не имеют высокоплавких кристаллов. Тем не менее благодаря более высокой Tg они могут выдерживать большую нагрузку и при более высокой температуре, чем кристаллическая смола. В целом, смолы PEI лучше всего использовать там, где кристаллические смолы не могут удовлетворить требования к применению из-за проблем стабильности размеров (таких как коробление), огнестойкости или условий конечного использования при высоких температурах.

Разновидности инженерных пластиков. Термопластичный полиэфиримид (PEI). Часть 3

Условия конечного использования определяют, какая смола лучше всего подходит для каких областей применения. Тестирование деталей в условиях конечного применения всегда рекомендуется при выборе термопластичной смолы. Есть много характеристик производительности, чтобы можно было сбалансировать материалы. Ни один материал не отвечает всем потребностям, поэтому на рынке сосуществует так много полимеров. В аналогичных условиях более жесткие полиимиды, имеющие только одну гибкую связь, не будут плавиться при повышенных температурах. Сравнительно простая обработка PEI-смол позволяет производить экструзию расплава тонкого листа и пленки, а также многочисленных деталей сложной формы. Обработка в расплаве также позволяет получить ряд полимерных смесей простым смешением в расплаве. Обратите внимание, что смолы PEI не должны обрабатываться в расплаве с использованием стали, обработанной нитридом, поскольку в некоторых случаях может возникнуть коррозия. Смолы PEI довольно полярные и будут впитывать влагу. Их лучше всего высушивать перед обработкой в расплаве. Сушка может проводиться при температуре +150 °С в течение по меньшей мере 2–3 часов, хотя более длительное время сушки или более высокие температуры (но по меньшей мере на 15 °С ниже Tg) редко вызывают проблемы.

Разновидности инженерных пластиков. Термопластичный полиэфиримид (PEI). Часть 3

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.

комментарии
Комментариев: 3

До каких температур PEI выдерживает?

03.05.2020 20:05
Александр Костромицкий
Александр Костромицкий

Ответ на ваш вопрос требует дополнительных данных, просим связаться с нашим специалистом по почте info@nomitech.ru

14.05.2020 13:52
Александр Костромицкий
Александр Костромицкий

Ответ на ваш вопрос требует дополнительных данных, просим связаться с нашим специалистом по почте info@nomitech.ru

14.05.2020 13:52
Прежде, чем Вы сможете добавить свой комментарий, он будет проверен администратором.
вернуться назад