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定性，以及抗化學性、阻燃、電氣性、高強度、高剛性等等，PEI樹脂可廣泛應用耐高溫端子，IC底座、照明設備、FPCB（軟性線路板）、液體輸送設備、飛機內部零件、醫療設備和家用電器等。
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、尺寸穩定性、抗化學性等
目錄
-
1 簡介
-
2 特性
-
3 性能
-
4 發展史
-
5 生產方法
-
6 理化性能
-
7 質量指標
-
8 加工成型
-
9 應用領域
-
10 發展
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過擠出機高溫擠出而成。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PEI。
特性
（1）PEI的特點是在高溫下具有高的強度、高的剛性、耐磨性和尺寸穩定性。（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具有優良的機械強度、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到增強改性目的。
性能
主要特性： 1.耐高溫(HDT超過200℃，UL連續應用溫度超過170℃) 2.優異的阻燃性(氧指數大于4.7，低發煙量和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定的介電常數和介電損耗及極高的介電強度) 5.極佳的耐化學品和耐輻射性能 6.獨特的強度和剛性 7.透明性
聚醚酰亞胺具有很寬范圍的耐化學性，包括耐多數碳氫化合物、醇類和所有鹵化溶劑；也可耐無機酸和短期耐弱堿。對部分鹵化溶劑，聚醚酰亞胺是良好的選材。它的水解穩定性很好，在沸水中浸泡 10 000小時后拉伸強度保持85%以上，在 270F溫度下，蒸汽熱壓循環 2000次后拉伸強度保持在 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，拉伸強度保持 94%。
美國保險商實驗室規定聚醚亞胺樹脂的長期使用溫度是338T和356T（根據等級），燃燒等級達到UL94V—0（10密耳厚度。）氧指數達47，聚醚酰亞胺符合飛機內件要求的FAA阻燃性和熱稀放性的材料標準。它的玻璃化轉變溫度為419F，并允許在392F下間斷使用，在更高溫度下，產生短期偏移。在356T下，拉伸溫度和撓曲模量分別在41和2068MPa以上。用玻纖、碳纖維增強的材料在接近玻璃態轉變溫度下，具有更高的強度和剛度。
聚醚酰亞胺在高溫和應力下的長期抗蠕變性允許其在許多結構設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出很好的電性能。在GHz頻率下的低損耗因數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，在 250F100% R． H．和207kPa下120小時用水提取后的導電率，在20兆歐以上，它可用作電子傳感器元件的絕緣材料。
發展史
1972年美國GE公司開始研究開發PEI，經過10年時間試制、試用，于1982年建成5000噸生產裝置，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，為提高產品的耐熱性，GE公司還開發了ULtemⅡ。由于ULtemⅡ中含有對苯二胺結構，致使玻璃化溫度（tg）從215°提高到227°，因而適應電子零件超小型電子管表面粘貼技術（SMT）的需要。近年來，該公司以開發了耐化學藥品品級CRS5000、電線被覆用品級有機硅共聚合體D9000。為了進一步提高耐熱性、耐化學藥品性和流動性，該公司還開發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工作始于20世紀80年代初，現有10t/aPEI裝置一套，目前處于供不應求狀態。該所正準備建設100t/a PEI生產裝置，以滿足國防軍工的需要。該所的聚醚酰亞胺YS30，結構中含有二苯醚二胺，其產品耐水解性能更佳。
生產方法
聚醚酰亞胺是由4，4′-二氨基二苯醚或間（或對）苯二胺與2，2′-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縮聚過程。前者首先進行環化反應，生成酰亞胺環，然后進行芳族親核硝基取代反應，形成柔性醚“鉸鏈”。后者是先進行芳族親核硝基取代反應，然后進行環化反應，聚合物的生成工序是多環縮聚過程。
PEI可用熔融縮聚法制備。這一方法從經濟上，生態和技術的觀點來看，都是有發展前途的。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還可用連續法直接在擠出機制造。該法操作步驟是：起始化合物的混合物依次通過擠出機內具有不同溫度的區域，由單體混合的低溫區移向最終產品溶融的高溫區。環化反應生成的水，經適當的口孔從擠出機中不斷排出，通常在擠出機的最后區域借助真空減壓抽出。從擠出機的出料口可得到聚合物粒料或片材。還可在擠出機內直接使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生產的方法。然而擠出機連續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成功，可以推向工業生產。
理化性能
聚醚酰亞胺具有優良的機械性能、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到增強改性的目的。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標準SR-7001-86《YS30注塑型聚醚酰亞胺塑料》，主要性能指標見表3-47。
