Разновидности инженерных пластиков. Термопластичный полиэфиримид (PEI). Часть 6

Существует два разных типа эксплуатационных требований, которые необходимо учитывать, когда обсуждается способный к расплаву полиэфиримид. Эти два типа рабочих характеристик – требования к формовщикам, которые изготавливают изделия, а также к проектировщикам и пользователям изделий, изготовленных из смол PEI. Формовщики или те, кто занимается экструзией, наиболее заинтересованы в переработке смолы в расплаве. Основные проблемы включают изменения молекулярной массы в расплаве, достижение желаемого внешнего вида детали, определение времени, необходимого для изготовления деталей, а также получение желаемой вязкости и возможность утилизации смол. Другой группой пользователей, которые должны быть учтены при разработке полимера (или смеси), являются инженеры-проектировщики и конечные пользователи, то есть люди, заинтересованные в производительности детали или устройств, частью которых она является. Вопросы, которые их интересуют, обычно следующие: достаточно ли жесткое изделие, будет ли оно выдерживать температуру без деформации, как оно будет противостоять таким факторам окружающей среды, как вода, свет, тепло и воздействие растворителей?

Ответы на эти вопросы часто бывают неоднозначными и зависят от конструкции детали, формования, типа полимера и точных условий конечного использования. Проблемы обеих групп пользователей должны быть учтены в молекулярной структуре полиэфиримидов или их смесей. В случае перерабатываемых в расплаве полиэфиримидов на основе BPADA многие из этих проблем были успешно решены. Однако некоторые функции, важные для конечного использования были принесены в жертву удобству обработки. Примером является то, что гибкая изопропилиденовая группа вводит несколько более слабые углерод-водородные связи, которые могут быть атакованы кислородом. Аполиимид без алифатических водородов может не иметь этой слабости, но он сложно обрабатывается в расплаве. А в смоле PEIS гибкие сульфонные связи в полиэфиримидсульфоновой смоле могут быть не такими фотостабильными, как другие функциональные группы. Таким образом, в областях с высокими эксплуатационными характеристиками, таких как детали для аэрокосмических аппаратов, перерабатываемые из расплава полиэфиримиды на основе BPADA могут не соответствовать всем требованиям применения. Однако в тех случаях, когда требуются большие объемы деталей и когда время, необходимое для изготовления детали, является важным фактором, перерабатываемые в расплаве смолы очень ценны.

Длительное воздействие интенсивного ультрафиолетового излучения вызывает изменение цвета смол PEI и может привести к фотодеградации. Однако, как и во многих системах, в фотохимии часто преобладает присутствие пигментов. В большинстве случаев смолы PEI, подвергающиеся воздействию ультрафиолетового света высокой интенсивности, показывают быстрое изменение цвета и потерю блеска, который затем выравнивается после короткого времени воздействия. Некоторые PEI-смолы, наполненные стекловолокном, имеют по классификации Underwriters Laboratory (UL), класс F1, что указывает на хорошее сохранение механических и огнестойких свойств после воздействия влаги и света. Полиэфиримиды также имеют отличную стойкость к ионизирующему излучению, такому как гамма-лучи. В тех случаях, когда термопластичные смолы PEI подвергаются воздействию света или излучения, формованные детали следует испытывать как можно ближе к фактическим условиям конечного использования, чтобы определить пригодность для конкретного применения.

Далее отметим, что полиэфиримиды использовались в качестве замены металлов, стекла, керамики и термореактивных материалов. Коммерческие сорта использовались в основном в литьевых формах, где эти быстродействующие смолы обладают высокой эффективностью для больших производственных циклов. При замене металлов PEI-смолы позволяют создавать сложные формы, часто включающие элементы, которые в противном случае потребовали бы сочетания нескольких металлических деталей в одной конструкции. Такая оптимизация деталей часто упрощает производство, так что даже если стоимость смолы выше стоимости металла, общая стоимость изготовления и сборки объекта снижается. Кроме того, это снижает вероятность ошибок при сборке и может упростить вопросы, связанные с поставками. Гранулированная форма полимера, подаваемого в конвертеры, является полностью полимеризующейся, реакция химического отверждения не требуется, и полимер может храниться в условиях окружающей среды почти неограниченное время. С некоторыми амидокислотными полимерами проблем со сроком годности нет.