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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) 。 一種無定形熱塑性塑料，PEI 的聚合物結構包括與聚酰亞胺 (PI) 分子結構的醚 (E) 鍵。 這種改性使 PEI 可以通過注塑和擠出進行熔融加工，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。其性能的特點是強度重量比高，強度保持率高達390°F (200°C)，長期抗熱氧化，良好的電氣性能以及固有的耐化學性和阻燃性。 PEI 還因其在長時間暴露于蒸汽和熱水后仍能保持性能而受到認可，這對于需要強力清潔或滅菌的食品加工設備和醫(yī)療應用來說是一個好處。

自推出以來，PEI 等級的激增包括幾種具有不同玻璃纖維增強水平的玻璃纖維，可提高高性能熱塑性塑料的結構強度。

通用電氣公司的塑料部門于1982年開發(fā)了聚醚酰亞胺，并以Ultem?PEI的商標名進行了商業(yè)化。 塑料業(yè)務擁有廣泛的聚合物清單，包括通用電氣獨有的材料 Ultem PEI，后來被 SABIC Plastics 收購。

PEI 樹脂等級，供應商

SABIC 仍然是 Ultem PEI 樹脂的**生產商，并通過美國和西班牙的工廠供應全球市場。

從最初的透明材料開始，Ultem PEI 產品線迅速擴展，以滿足多個行業(yè)不斷增長的應用需求。 添加了廣泛的標準和定制顏色，用于飛機、醫(yī)療和食品相關應用。 不同形式的 Ultem PEI 包括可模壓和可擠出的顆粒和涂料粉末，以適應最常見的材料生產方法和應用。 一些粒狀模塑和擠出等級還含有添加劑以提高加工性能。

在性能改良等級中，玻璃增強配方在惡劣環(huán)境中的結構應用中得到了特別廣泛的應用，在這些環(huán)境中，PEI 對高溫、加壓蒸汽和許多腐蝕性化學品的固有耐受性也具有優(yōu)勢。

PEI 型材 ;Polywel的Ultem 2300 PEI管材。

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

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

由Polywel 開發(fā)的獨特的可加工配置，Ultem 2300 無縫管實現(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。 其無縫配置消除了與厚壁擠壓熱塑性塑料管中常見的焊接線相關的問題。 它還為組件提供了令人信服的經濟性，這些組件的配置適合從管材而不是棒材進行加工。

Ultem 2300 PEI 性能特點

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

Ultem 2300 PEI 在負載下的熱性能使其在相對較小的超高性能材料系列中占據了適當?shù)奈恢谩?它的玻璃化轉變溫度 (Tg) 為 419°F (215°C)。 30% 的玻璃纖維增強材料將其熱變形溫度提高到 410°F (210°C)，比未增強等級大約高 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) 可與航空級鋁材相媲美。

結構強度和穩(wěn)定性

未增強的Ultem PEI 等級在負載下的高溫下提供固有的剛性和穩(wěn)定性。 添加 30% 的玻璃纖維增強材料使 Ultem 2300 在結構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的 Ultem PEI 的兩倍半以上，因此 2300 牌號的規(guī)格經常適用于經歷接近其玻璃化轉變的高物理負載的化學處理應用溫度。

水解穩(wěn)定性

與所有Ultem PEI 等級一樣，Ultem 2300 PEI 在長時間暴露于蒸汽和水中時能夠抵抗物理性能退化。 其低吸濕性（飽和時按重量計 0.90%）和由此產生的尺寸穩(wěn)定性使其成為需要耐溫、耐化學性和高強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。

高介電強度

Ultem PEI 聚合物的固有電氣特性也適用于玻璃增強的 Ultem 2300。 Ultem 2300 的介電強度在油中測量為 770 V/mil，在空氣中測量為 630 V/mil，導致電氣絕緣和隔離組件中的高性能熱塑性塑料的常見規(guī)格。 典型應用包括電連接器、設備外殼和主體、線圈骨架和接線端子。 Ultem PEI 的基礎樹脂提供市場上所有市售熱塑性塑料中最高的介電強度（無論它是半結晶聚合物還是無定形聚合物）。

耐環(huán)境應力開裂

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

可燃性和煙霧產生

與大多數(shù)等級的PEI 一樣，Ultem 2300 PEI 具有固有的阻燃性，無需阻燃添加劑。 它的極限氧指數(shù) (LOI) 為 50%，并在特定的 UL 測試厚度下具有 UL94 V-0 和 94 V5A 等級。 30% 玻璃增強 PEI 等級還產生低煙，使其成為飛機中某些結構和電氣部件的候選材料。

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

PolywelPlastics 開發(fā)了Seamless Tube? 工藝技術，以克服與厚壁擠壓管中焊縫完整性相關的性能問題。 這種獨特的坯料形狀配置還在成品機加工零件和組件的性能和成本方面產生了其他幾個優(yōu)勢。

更高的強度

與由棒材加工而成的管狀結構相比，Polywel 的Ultem 2300 PEI 無縫管具有更高的環(huán)向強度。 獨立的爆破測試表明，無縫管的抗爆裂能力是其兩倍，這對于承受高內部或外部壓力和負載的部件來說是一個重要因素。

由于無縫管在整個橫截面上具有均勻的流動性，因此它消除了薄弱的“焊接”線并承受更大的內部或外部徑向應力載荷。

提高尺寸穩(wěn)定性

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

加工中更好的公差控制

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

當用棒加工圓柱形零件時，它們的外徑會在材料被取出以形成圓形結構時收縮。這是因為在熱塑性塑料棒的熔融擠出過程中，棒芯處的材料質量通常以緩慢的速度冷卻，產生的內應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，芯部與桿周長的內應力差會導致加工零件變形并呈橢圓形。

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

減少材料損失和加工時間

使用Ultem 2300 PEI 無縫管，無需鉆孔，可快速準確地加工內徑尺寸和公差。 這顯著減少了與通過取芯棒加工圓形配置相關的材料損失。 它還減少了鉆孔時間和工具磨損，這對于像 Ultem 2300 PEI 這樣的磨料纖維增強材料來說都非常重要。

快速周轉的OD/ID 組合

Ultem 2300 PEI 無縫管適用于石油和天然氣以及其他行業(yè)的許多維護和維修作業(yè)，這些行業(yè)的快速周轉對于維持運營至關重要。 Polywel 生產大量Ultem 2300 PEI 無縫管外徑/內徑組合，以實現(xiàn)快速周轉。 尺寸范圍還可以提高材料和加工效率，這些優(yōu)勢與 Polywel 的精益制造理念完全一致。

典型的Ultem 2300 PEI 無縫管? 應用

石油和天然氣以及化學加工設備中的結構部件、環(huán)、密封件。

隔熱材料；電絕緣體和隔離器。

結構飛機部件、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。