聚醚酰亞胺
聚醚酰亞胺（Polyetherimide，簡稱PEI）是無定形聚醚酰亞胺所制造的超級工程塑料，具有最佳之耐高溫及尺寸穩(wěn)定性，以及抗化學(xué)性、阻燃、電氣性、高強(qiáng)度、高剛性等等，PEI樹脂可廣泛應(yīng)用耐高溫端子，IC底座、照明設(shè)備、FPCB（軟性線路板）、液體輸送設(shè)備、飛機(jī)內(nèi)部零件、醫(yī)療設(shè)備和家用電器等。
中文名聚醚酰亞胺外文名Polyetherimide簡 稱PEI燃燒等級UL94-V-0級定 義無定形聚醚酰亞胺所制造的超級工程塑料性 能耐高溫、尺寸穩(wěn)定性、抗化學(xué)性等
目錄
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1 簡介
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2 特性
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3 性能
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4 發(fā)展史
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5 生產(chǎn)方法
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6 理化性能
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7 質(zhì)量指標(biāo)
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8 加工成型
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9 應(yīng)用領(lǐng)域
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10 發(fā)展
簡介
顏色琥珀色（透明深黃色）PEI板名稱：中文聚醚酰亞胺板英文名稱 Polyetherimide PEI板屬于非結(jié)晶性塑料。是一種無定形的高性能聚合物，是用無定形PEI(聚醚酰亞胺)所制造的工程塑料經(jīng)過擠出機(jī)高溫擠出而成。目前常用的PEI板是采用美國GE的原料（商品名Ultem)，1972年美國GE公司開始研究開發(fā)PEI。
特性
（1）PEI的特點(diǎn)是在高溫下具有高的強(qiáng)度、高的剛性、耐磨性和尺寸穩(wěn)定性。（2）PEI是琥珀色透明固體，不添加任何添加劑就有固有的阻燃性和低煙度，氧指數(shù)為47%，燃燒等級為UL94-V-0級。（3）PEI的密度為1.28~1.42g/cm3，玻璃化溫度為215℃,熱變形溫度198~208℃,可在160~180℃下長期使用,允許間歇最高使用溫度為200℃。（4）PEI具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣性能、耐輻射性、耐高低溫及耐疲勞性能和成型加工性；加入玻璃纖維、碳纖維或其他填料可達(dá)到增強(qiáng)改性目的。
性能
主要特性： 1.耐高溫(HDT超過200℃，UL連續(xù)應(yīng)用溫度超過170℃) 2.優(yōu)異的阻燃性(氧指數(shù)大于4.7，低發(fā)煙量和UL94V-0/5V) 3.不需要添加阻燃劑 4.杰出的電氣性能(在寬廣的頻率和溫度范圍中有穩(wěn)定的介電常數(shù)和介電損耗及極高的介電強(qiáng)度) 5.極佳的耐化學(xué)品和耐輻射性能 6.獨(dú)特的強(qiáng)度和剛性 7.透明性
聚醚酰亞胺具有很寬范圍的耐化學(xué)性，包括耐多數(shù)碳?xì)浠衔铩⒋碱惡退宣u化溶劑；也可耐無機(jī)酸和短期耐弱堿。對部分鹵化溶劑，聚醚酰亞胺是良好的選材。它的水解穩(wěn)定性很好，在沸水中浸泡 10 000小時后拉伸強(qiáng)度保持85%以上，在 270F溫度下，蒸汽熱壓循環(huán) 2000次后拉伸強(qiáng)度保持在 100%。聚醚酰亞胺具有很好的抗紫外線、Y射線性能，在400兆拉德的鈷射線輻射下加工，拉伸強(qiáng)度保持 94%。
美國保險商實(shí)驗室規(guī)定聚醚亞胺樹脂的長期使用溫度是338T和356T（根據(jù)等級），燃燒等級達(dá)到UL94V—0（10密耳厚度。）氧指數(shù)達(dá)47，聚醚酰亞胺符合飛機(jī)內(nèi)件要求的FAA阻燃性和熱稀放性的材料標(biāo)準(zhǔn)。它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為419F，并允許在392F下間斷使用，在更高溫度下，產(chǎn)生短期偏移。在356T下，拉伸溫度和撓曲模量分別在41和2068MPa以上。用玻纖、碳纖維增強(qiáng)的材料在接近玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度下，具有更高的強(qiáng)度和剛度。
聚醚酰亞胺在高溫和應(yīng)力下的長期抗蠕變性允許其在許多結(jié)構(gòu)設(shè)備中代替金屬和其它材料。在可變溫度、濕氣和頻率條件下表現(xiàn)出很好的電性能。在GHz頻率下的低損耗因數(shù)使聚醚酰亞胺具有高的微波可穿性。它的離子型污染物低水準(zhǔn)，在 250F100% R． H．和207kPa下120小時用水提取后的導(dǎo)電率，在20兆歐以上，它可用作電子傳感器元件的絕緣材料。
發(fā)展史
1972年美國GE公司開始研究開發(fā)PEI，經(jīng)過10年時間試制、試用，于1982年建成5000噸生產(chǎn)裝置，并正式以商品Ultem在市場銷售。目前，全世界年需要量為10000噸左右。以后，為提高產(chǎn)品的耐熱性，GE公司還開發(fā)了ULtemⅡ。由于ULtemⅡ中含有對苯二胺結(jié)構(gòu)，致使玻璃化溫度（tg）從215°提高到227°，因而適應(yīng)電子零件超小型電子管表面粘貼技術(shù)（SMT）的需要。近年來，該公司以開發(fā)了耐化學(xué)藥品品級CRS5000、電線被覆用品級有機(jī)硅共聚合體D9000。為了進(jìn)一步提高耐熱性、耐化學(xué)藥品性和流動性，該公司還開發(fā)了特種式程塑料合金，如PEI/PPS合金JD8901、PEI/PC合金D8001、D8007和SPEI/PA合金等。
上海市合成樹脂研究所對聚醚酰亞胺的研究開發(fā)工作始于20世紀(jì)80年代初，現(xiàn)有10t/aPEI裝置一套，目前處于供不應(yīng)求狀態(tài)。該所正準(zhǔn)備建設(shè)100t/a PEI生產(chǎn)裝置，以滿足國防軍工的需要。該所的聚醚酰亞胺YS30，結(jié)構(gòu)中含有二苯醚二胺，其產(chǎn)品耐水解性能更佳。
生產(chǎn)方法
聚醚酰亞胺是由4，4′-二氨基二苯醚或間（或?qū)Γ┍蕉放c2，2′-雙[4-（3，4-二羧基苯氧基）苯基]丙烷二酐在二甲基乙酰胺溶劑中經(jīng)加熱縮聚、成粉、亞胺化而制得。
在上述方法中，又可分成多硝基取代法和多環(huán)縮聚過程。前者首先進(jìn)行環(huán)化反應(yīng)，生成酰亞胺環(huán)，然后進(jìn)行芳族親核硝基取代反應(yīng)，形成柔性醚“鉸鏈”。后者是先進(jìn)行芳族親核硝基取代反應(yīng)，然后進(jìn)行環(huán)化反應(yīng)，聚合物的生成工序是多環(huán)縮聚過程。
PEI可用熔融縮聚法制備。這一方法從經(jīng)濟(jì)上，生態(tài)和技術(shù)的觀點(diǎn)來看，都是有發(fā)展前途的。由于該法不使用溶劑，聚合物中不會含有溶劑，這對加工和使用都有重要意義。
PEI還可用連續(xù)法直接在擠出機(jī)制造。該法操作步驟是：起始化合物的混合物依次通過擠出機(jī)內(nèi)具有不同溫度的區(qū)域，由單體混合的低溫區(qū)移向最終產(chǎn)品溶融的高溫區(qū)。環(huán)化反應(yīng)生成的水，經(jīng)適當(dāng)?shù)目诳讖臄D出機(jī)中不斷排出，通常在擠出機(jī)的最后區(qū)域借助真空減壓抽出。從擠出機(jī)的出料口可得到聚合物粒料或片材。還可在擠出機(jī)內(nèi)直接使PEI和各種填料混合，制得以PEI為主的配混料。
在這些方法中，溶液聚合是目前工業(yè)生產(chǎn)的方法。然而擠出機(jī)連續(xù)擠出聚合方法已由上海市合成樹脂研究所在小型裝置上開發(fā)成功，可以推向工業(yè)生產(chǎn)。
理化性能
聚醚酰亞胺具有優(yōu)良的機(jī)械性能、電絕緣性能、耐輻照性能、耐高低溫及耐磨性能，并可透過微波。加入玻璃纖維、碳纖維或其他填料可達(dá)到增強(qiáng)改性的目的。也可和其它工程塑料組成耐熱高分子合金，可在-160~180℃使用。上海市合成樹脂研究所企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SR-7001-86《YS30注塑型聚醚酰亞胺塑料》，主要性能指標(biāo)見表3-47。
