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聚醚酰亞胺(PEI)概述

聚醚酰亞胺(PEI) 是聚酰亞胺系列高性能材料中的一員，該系列還包括聚酰胺酰亞胺 (PAI) 。 一種無(wú)定形熱塑性塑料，PEI 的聚合物結(jié)構(gòu)包括與聚酰亞胺 (PI) 分子結(jié)構(gòu)的醚 (E) 鍵。 這種改性使 PEI 可以通過(guò)注塑和擠出進(jìn)行熔融加工，這是 Vespel ? PI 等傳統(tǒng)聚酰亞胺材料的限制。

在其基本形式中，聚醚酰亞胺是透明的琥珀色。其性能的特點(diǎn)是強(qiáng)度重量比高，強(qiáng)度保持率高達(dá)390°F (200°C)，長(zhǎng)期抗熱氧化，良好的電氣性能以及固有的耐化學(xué)性和阻燃性。 PEI 還因其在長(zhǎng)時(shí)間暴露于蒸汽和熱水后仍能保持性能而受到認(rèn)可，這對(duì)于需要強(qiáng)力清潔或滅菌的食品加工設(shè)備和醫(yī)療應(yīng)用來(lái)說(shuō)是一個(gè)好處。

自推出以來(lái)，PEI 等級(jí)的激增包括幾種具有不同玻璃纖維增強(qiáng)水平的玻璃纖維，可提高高性能熱塑性塑料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

通用電氣公司的塑料部門(mén)于1982年開(kāi)發(fā)了聚醚酰亞胺，并以Ultem?PEI的商標(biāo)名進(jìn)行了商業(yè)化。 塑料業(yè)務(wù)擁有廣泛的聚合物清單，包括通用電氣獨(dú)有的材料 Ultem PEI，后來(lái)被 SABIC Plastics 收購(gòu)。

PEI 樹(shù)脂等級(jí)，供應(yīng)商

SABIC 仍然是 Ultem PEI 樹(shù)脂的**生產(chǎn)商，并通過(guò)美國(guó)和西班牙的工廠供應(yīng)全球市場(chǎng)。

從最初的透明材料開(kāi)始，Ultem PEI 產(chǎn)品線迅速擴(kuò)展，以滿足多個(gè)行業(yè)不斷增長(zhǎng)的應(yīng)用需求。 添加了廣泛的標(biāo)準(zhǔn)和定制顏色，用于飛機(jī)、醫(yī)療和食品相關(guān)應(yīng)用。 不同形式的 Ultem PEI 包括可模壓和可擠出的顆粒和涂料粉末，以適應(yīng)最常見(jiàn)的材料生產(chǎn)方法和應(yīng)用。 一些粒狀模塑和擠出等級(jí)還含有添加劑以提高加工性能。

在性能改良等級(jí)中，玻璃增強(qiáng)配方在惡劣環(huán)境中的結(jié)構(gòu)應(yīng)用中得到了特別廣泛的應(yīng)用，在這些環(huán)境中，PEI 對(duì)高溫、加壓蒸汽和許多腐蝕性化學(xué)品的固有耐受性也具有優(yōu)勢(shì)。

PEI 型材 ;Polywel的Ultem 2300 PEI管材。

幾種未填充和改性等級(jí)的Ultem PEI 可作為可加工棒材和板材在庫(kù)存型材行業(yè)中輕松獲得。 Polywel 還應(yīng)要求提供這些產(chǎn)品。

使用最廣泛的超高性能纖維增強(qiáng)PEI 等級(jí)之一是 30% 玻璃增強(qiáng) Ultem 2300 PEI。 它也是PolywelPlastics的主要PEI材料，產(chǎn)品以管材和機(jī)械加工及射出成型的形式提供。 可根據(jù)要求提供其他 Ultem PEI 形狀和等級(jí)，通常最低要求適中。

由Polywel 開(kāi)發(fā)的獨(dú)特的可加工配置，Ultem 2300 無(wú)縫管實(shí)現(xiàn)了更高水平的性能，這在由桿和板加工的零件中是可能的。 其無(wú)縫配置消除了與厚壁擠壓熱塑性塑料管中常見(jiàn)的焊接線相關(guān)的問(wèn)題。 它還為組件提供了令人信服的經(jīng)濟(jì)性，這些組件的配置適合從管材而不是棒材進(jìn)行加工。

Ultem 2300 PEI 性能特點(diǎn)

添加30% 的研磨玻璃纖維增強(qiáng)材料使 Ultem 2300 PEI 在極端溫度下的剛性和尺寸穩(wěn)定性比未填充等級(jí)顯著提高，同時(shí)保持聚合物的固有性能優(yōu)勢(shì)。

Ultem 2300 PEI 在負(fù)載下的熱性能使其在相對(duì)較小的超高性能材料系列中占據(jù)了適當(dāng)?shù)奈恢谩?它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 (Tg) 為 419°F (215°C)。 30% 的玻璃纖維增強(qiáng)材料將其熱變形溫度提高到 410°F (210°C)，比未增強(qiáng)等級(jí)大約高 10%。 在劇烈溫度變化下的尺寸穩(wěn)定性方面，其 1.1 E -5 /°F (1.98 E –5 /°C) 的流入線性熱膨脹系數(shù) (CLTE) 可與航空級(jí)鋁材相媲美。

結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性

未增強(qiáng)的Ultem PEI 等級(jí)在負(fù)載下的高溫下提供固有的剛性和穩(wěn)定性。 添加 30% 的玻璃纖維增強(qiáng)材料使 Ultem 2300 在結(jié)構(gòu)性能上邁出了一大步。 其 1,300,000 psi (8,960 MPa) 的彎曲模量是未增強(qiáng)的 Ultem PEI 的兩倍半以上，因此 2300 牌號(hào)的規(guī)格經(jīng)常適用于經(jīng)歷接近其玻璃化轉(zhuǎn)變的高物理負(fù)載的化學(xué)處理應(yīng)用溫度。

水解穩(wěn)定性

與所有Ultem PEI 等級(jí)一樣，Ultem 2300 PEI 在長(zhǎng)時(shí)間暴露于蒸汽和水中時(shí)能夠抵抗物理性能退化。 其低吸濕性（飽和時(shí)按重量計(jì) 0.90%）和由此產(chǎn)生的尺寸穩(wěn)定性使其成為需要耐溫、耐化學(xué)性和高強(qiáng)度以及在潮濕條件下保持精確尺寸的泵組件和電氣連接器的理想選擇。

高介電強(qiáng)度

Ultem PEI 聚合物的固有電氣特性也適用于玻璃增強(qiáng)的 Ultem 2300。 Ultem 2300 的介電強(qiáng)度在油中測(cè)量為 770 V/mil，在空氣中測(cè)量為 630 V/mil，導(dǎo)致電氣絕緣和隔離組件中的高性能熱塑性塑料的常見(jiàn)規(guī)格。 典型應(yīng)用包括電連接器、設(shè)備外殼和主體、線圈骨架和接線端子。 Ultem PEI 的基礎(chǔ)樹(shù)脂提供市場(chǎng)上所有市售熱塑性塑料中最高的介電強(qiáng)度（無(wú)論它是半結(jié)晶聚合物還是無(wú)定形聚合物）。

耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂

由于其基于聚酰亞胺的聚合物結(jié)構(gòu)，Ultem PEI 在耐化學(xué)性方面優(yōu)于許多其他無(wú)定形熱塑性塑料。 這種高性能熱塑性塑料可耐受大多數(shù)汽車和飛機(jī)液體、脂肪烴、醇、酸和弱水溶液。 由于化學(xué)濃度、溫度和物理負(fù)載的可變性，Ultem PEI 和任何其他材料的所有應(yīng)用都必須在實(shí)際條件下進(jìn)行測(cè)試，以確定材料的適用性。

可燃性和煙霧產(chǎn)生

與大多數(shù)等級(jí)的PEI 一樣，Ultem 2300 PEI 具有固有的阻燃性，無(wú)需阻燃添加劑。 它的極限氧指數(shù) (LOI) 為 50%，并在特定的 UL 測(cè)試厚度下具有 UL94 V-0 和 94 V5A 等級(jí)。 30% 玻璃增強(qiáng) PEI 等級(jí)還產(chǎn)生低煙，使其成為飛機(jī)中某些結(jié)構(gòu)和電氣部件的候選材料。

性能和成本優(yōu)勢(shì)：Polywel 的Ultem 2300 PEI 無(wú)縫管?

PolywelPlastics 開(kāi)發(fā)了Seamless Tube? 工藝技術(shù)，以克服與厚壁擠壓管中焊縫完整性相關(guān)的性能問(wèn)題。 這種獨(dú)特的坯料形狀配置還在成品機(jī)加工零件和組件的性能和成本方面產(chǎn)生了其他幾個(gè)優(yōu)勢(shì)。

更高的強(qiáng)度

與由棒材加工而成的管狀結(jié)構(gòu)相比，Polywel 的Ultem 2300 PEI 無(wú)縫管具有更高的環(huán)向強(qiáng)度。 獨(dú)立的爆破測(cè)試表明，無(wú)縫管的抗爆裂能力是其兩倍，這對(duì)于承受高內(nèi)部或外部壓力和負(fù)載的部件來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要因素。

由于無(wú)縫管在整個(gè)橫截面上具有均勻的流動(dòng)性，因此它消除了薄弱的“焊接”線并承受更大的內(nèi)部或外部徑向應(yīng)力載荷。

提高尺寸穩(wěn)定性

Polywel 的Ultem 2300 PEI 無(wú)縫管的外徑和內(nèi)徑的線性熱膨脹系數(shù) (CLTE) 與樹(shù)脂供應(yīng)商的樹(shù)脂數(shù)據(jù)表流入值非常接近。 這種一致性源于 PolywelPlastics 在生產(chǎn)無(wú)縫管方面的專業(yè)知識(shí)，該無(wú)縫管在其整個(gè)圓周上具有均勻的纖維取向。

加工中更好的公差控制

Polywel 的加工客戶報(bào)告說(shuō)，與棒材和板材相比，無(wú)縫管的圓度和同心度得到了更好的公差控制。

當(dāng)用棒加工圓柱形零件時(shí)，它們的外徑會(huì)在材料被取出以形成圓形結(jié)構(gòu)時(shí)收縮。這是因?yàn)樵跓崴苄运芰习舻娜廴跀D出過(guò)程中，棒芯處的材料質(zhì)量通常以緩慢的速度冷卻，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力水平與冷卻速度更快的外部不同。核心還“綁定”了桿的外部區(qū)域。 加工時(shí)，芯部與桿周長(zhǎng)的內(nèi)應(yīng)力差會(huì)導(dǎo)致加工零件變形并呈橢圓形。

Polywel 的Ultem 2300 PEI 無(wú)縫管消除了芯材，并在加工時(shí)在整個(gè)橫截面上表現(xiàn)出一致的行為。

減少材料損失和加工時(shí)間

使用Ultem 2300 PEI 無(wú)縫管，無(wú)需鉆孔，可快速準(zhǔn)確地加工內(nèi)徑尺寸和公差。 這顯著減少了與通過(guò)取芯棒加工圓形配置相關(guān)的材料損失。 它還減少了鉆孔時(shí)間和工具磨損，這對(duì)于像 Ultem 2300 PEI 這樣的磨料纖維增強(qiáng)材料來(lái)說(shuō)都非常重要。

快速周轉(zhuǎn)的OD/ID 組合

Ultem 2300 PEI 無(wú)縫管適用于石油和天然氣以及其他行業(yè)的許多維護(hù)和維修作業(yè)，這些行業(yè)的快速周轉(zhuǎn)對(duì)于維持運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。 Polywel 生產(chǎn)大量Ultem 2300 PEI 無(wú)縫管外徑/內(nèi)徑組合，以實(shí)現(xiàn)快速周轉(zhuǎn)。 尺寸范圍還可以提高材料和加工效率，這些優(yōu)勢(shì)與 Polywel 的精益制造理念完全一致。

典型的Ultem 2300 PEI 無(wú)縫管? 應(yīng)用

石油和天然氣以及化學(xué)加工設(shè)備中的結(jié)構(gòu)部件、環(huán)、密封件。

隔熱材料；電絕緣體和隔離器。

結(jié)構(gòu)飛機(jī)部件、電氣連接器、部件和照明外殼。

電氣連接器塊、主體和線圈骨架。