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聚酰亚胺工程塑料可分为既有热固性也有热塑性,可分为聚均苯四甲酰亚胺 (PMMI)、聚醚酰亚胺 (PEI)、聚酰胺一酰亚胺 (PAI)等,在不同领域有着各自的用途。PMMI在1.8MPa的负荷下热变形温度达360℃,电性能优良,可用于特种条件下的精密零件 ,耐高温自润滑轴承、密封圈、鼓风机叶轮等 ,还可用于与液氨接触的阀门零件,喷气发动机燃料供应系统零件 。PEI具有优良的机械性能、电绝缘性能、耐辐照性能 、耐高温和耐磨性能,熔融流动性好,成型收缩率为0.5%~0.7%,可用注射和挤出成型,后处理较容易,还可用焊接法与其他材料结合,在电子电器 、航空、汽车 、医疗器械等产业得到广泛应用。PAI的强度是当前非增强塑料中最高的,拉伸强度为190MPa,弯曲强度为 250MPa,在1.8MPa负荷下热变形温度高达274℃。PAI具有良好的耐烧蚀性和高温、高频下的电磁性,对金属和其他材料有很好的粘接性能,主要用于齿轮 、轴承和复印机分离爪等,还可用于飞行器的烧蚀材料、透磁材料和结构材料。
1、聚酰亚胺作为一种特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。2、聚酰亚胺可耐极低温,如在-269℃的液态氦中不会脆裂。 3、聚酰亚胺具有优良的机械性能,未填充的塑料的抗张强度都在100Mpa以上,均苯型聚酰亚胺的薄膜(Kapton)为170Mpa以上,而联苯型聚酰亚胺(Upilex S)达到400Mpa。作为工程塑料,弹性膜量通常为3-4Gpa,纤维可达到200Gpa,据理论计算,均苯四甲酸二酐和对苯二胺合成的纤维可达 500Gpa,仅次于碳纤维。4、一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂,对稀酸稳定,一般的品种不大耐水解,这个看似缺点的性能却使聚酰亚胺有别于其他高性能聚合物的一个很大的特点,即可以利用碱性水解回收原料二酐和二胺,例如对于Kapton薄膜,其回收率可达80%-90%。改变结构也可以得到相当耐水解的品种,如经得起120℃,500 小时水煮。 5、聚酰亚胺的热膨胀系数在2×10-5-3×10-5℃,南京岳子化工YZPI热塑性聚酰亚胺3×10-5℃,联苯型可达10-6℃,个别品种可达10-7℃。 6、 聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能,其薄膜在5×109rad快电子辐照后强度保持率为90%。7、 聚酰亚胺具有良好的介电性能,介电常数为3.4左右,引入氟,或将空气纳米尺寸分散在聚酰亚胺中,介电常数可以降到2.5左右。介电损耗为10-3,介电强度为100-300KV/mm,广成热塑性聚酰亚胺为300KV/mm,体积电阻为1017Ω/cm。这些性能在宽广的温度范围和频率范围内仍能保持在较高的水平。8、 聚酰亚胺是自熄性聚合物,发烟率低。
聚酰亚胺薄膜这种薄膜材料在各种应用中都展现出了无与伦比的优越性能,无论是在电子、航空航天、汽车制造还是其他高科技领域,聚酰亚胺薄膜都有着广泛的应用。聚酰亚胺薄膜具有出色的耐高温性能,可以在极高的温度下保持稳定,这对于那些需要在高温环境下工作的应用来说是至关重要的。此外,这种薄膜还具有良好的机械性能、化学稳定性和电气性能,可以满足各种严苛的工作环境。更重要的是,聚酰亚胺薄膜具有出色的绝缘性能,对于那些需要高绝缘性能的应用来说是不可或缺的材料。无论是电子设备、电力传输还是航空航天领域,都需要高度绝缘的材料来保证安全。聚酰亚胺薄膜的绝缘性能可以满足这些应用的需求,提供最可靠的保护。聚酰亚胺薄膜的另一个优点是易于加工。它可以被剪裁成各种形状,适应各种复杂的几何设计。此外,这种薄膜还具有良好的柔韧性和可折叠性,可以在各种形状的表面上使用。
热固性聚酰亚胺具有优异的热稳定性、耐化学腐蚀性和机械性能,通常为橘黄色。石墨或玻璃纤维增强的聚酰亚胺的抗弯强度可达到345 MPa,抗弯模量达到20GPa.热固性聚酰亚胺蠕变很小,有较高的拉伸强度。聚酰亚胺的使用温度范围覆盖较广,从零下一百余度到两三百度。聚酰亚胺化学性质稳定。聚酰亚胺不需要加入阻燃剂就可以阻止燃烧。一般的聚酰亚胺都抗化学溶剂如烃类、酯类、醚类、醇类和氟氯烷。它们也抗弱酸但不推荐在较强的碱和无机酸环境中使用。某些聚酰亚胺如CP1和CORIN XLS是可溶于溶剂,这一性质有助于发展他们在喷涂和低温交联上的应用。
随着聚酰亚胺在市场中的大量需求,聚酰亚胺的使用环境要求也变得较为严格,很多的情况下聚酰亚胺的使用要面临温度比较高的使用情况,这个时候很多的塑料是难以承受这样的高温的情况的,但是聚酰亚胺却有着良好的使用耐温的特性,根据温度的高低,聚酰亚胺也有不同的种类,聚酰亚胺主要分为非结晶的聚酰亚胺、结晶的聚酰亚胺、半结晶的聚酰亚胺三种,这三种聚酰亚胺的使用适应温度是不同的,要根据使用者的具体的需要来进行选用。对于非结晶型聚酰亚胺来说,它的长期的工作温度是要小于高使用温度的,而同时它的热变形温度又是小于长期的工作的温度的,但是对于结晶型聚酰亚胺:它较高的短期使用温度是能够接近熔点的,所以二者的使用温度是各有不同的。
在电子和仪表工业上的应用:聚酰亚胺由于电子和仪表零件逐渐向微型化、高密度、高性能和轻量化发展,因此对材料提出更多更高的要求。PEI具有高强度、耐高温、尺寸稳定性高以及良好的电气性能和良好的JJn-r性能,能满足这种发展要求。在电子工业中可作高压断路器、PCB线路板、连接器、开关、耐高温端子、Ic底座等。在仪表工业上可做迁移开关、超声波仪器零件、振荡变压器和核发电站仪表零件等。在机械和汽车工业上的应用:利用PEI的耐高温、高强度、高刚性、耐腐蚀和尺寸稳定等良好的综合性能,可用作耐高温、高强度的精密机械零件和汽车零件,如轴承、汽车热交换器、汽化器外罩等。在其它工业上的应用:在航空上做飞机内部零件。在宇航上可做照明设备、支架、电器、内部零件、火箭引信帽、电池外壳。还可做医疗器材、家用电器。
PEEK树脂不仅耐热性比其他耐高温塑料优良,而且具有高强度、高模量、高断裂韧性以及优良的尺寸稳定性;PEEK树脂在高温下能保持较高的强度,它在200℃时的弯曲强度达24MPa左右,在250℃下弯曲强度和压缩强度仍有12~13MPa。PEEK树脂的刚性较大,尺寸稳定性较好,线胀系数较小,非常接近于金属铝材料;具有优良的耐化学药品性,在通常的化学药品中,浓硫酸能溶解或者破坏它,它的耐腐蚀性与镍钢相近,同时其自身具有阻燃性,在火焰条件下释放烟和有毒气体少,抗辐射能力强;PEEK树脂的韧性好,对交变应力的优良耐疲劳性是所有塑料中较好的,可与合金材料媲美;PEEK树脂具有良好的摩擦学特性,耐滑动磨损和微动磨损性能优良,是能在250℃下保持高的耐磨性和低的摩擦系数。PEEK树脂易于挤出和注射成型,加工性能优良,成型效率较高。此外,PEEK还具有自润滑性好、易加工、绝缘性稳定、耐水解等优良性能,使得其在工业、航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域具有良好的应用。
橡胶密封圈是我们较常见的橡胶产品。它们用途广泛,生产工艺相对简单,而且使用了许多材料。O形圈损坏的大部分原因不是橡胶O形圈的设计或压力造成的。一个好的设计不会导致O形圈的损坏,如果它只是单方面增加压力。较根本的原因是,在工作环境的高温高压下,O形圈会发生变形,当O形圈被压入间隙时会产生咬合。橡胶密封圈是一种典型的挤压变形密封效果。安装时,它会与密封面产生接触压力。当压力大于密封介质的压力时,会产生密封效果,当压力小于密封介质的压力时,会发生泄漏。1.压缩和拉伸是基本因素由于橡胶O形圈的配方不同,不同企业生产的橡胶O形圈的压缩和拉伸也不同。在长期压缩的条件下,产品会产生压缩应力松弛的想象。这种现象将随着时间的推移而逐渐扩大。时间越长,压缩和拉伸量越小,导致弹性不足引起的泄漏现象。较直接的改变方法是增加产品的横截面尺寸,但也将导致产品的结构增加。2.温度也是重要的因素温度对橡胶密封圈的松弛度也比较重要。无论是哪种橡胶材料,都会加速其高温老化速度。环境温度越高,气体压缩变形越大。当产品变形超过40%时,O形圈将慢慢失去弹性并导致泄漏。安装橡胶O形圈时,会有初始应力,由于密封圈长时间松弛和温度逐渐降低,初始应力会慢慢消失。在某些情况下,它可能会随着温度的急剧下降而消失。即使橡胶材料耐低温,与20度时产生的应力相比,也不会超过25%。因此,在安装橡胶O形圈时,应设定初始应力,并充分考虑工作环境中的温度因素。3.中等工作压力是橡胶密封圈变形的主要原因与上述两个因素相比,介质压力对橡胶O形圈的变形影响更大,这是在所有工况下导致橡胶O形圈变形的较常见情况。随着现代液压装置的发展,液压介质的压力越来越大。橡胶O形圈在这种高压环境中的长期运行将导致O形圈变形,这是不可逆的。因此,应针对不同的工作压力选择不同的材料,并应选择相对耐压的橡胶材料。相应地,为了应对更高的工作压力,耐压材料密封环的硬化程度也会随之提高。对于橡胶O形圈,变形意味着不能保证气密性。虽然这似乎不是一个大问题,但它经常导致液压系统泄漏。在严重的情况下,甚至可能发生机器故障,导致财产甚至人员伤亡。我们如何避免O形圈变形?首先,橡胶密封圈的选择要做好,其摩擦系数要低,润滑要到位。其接触面要光滑,无粗糙和污渍。在安装过程中,要确保同轴安装,偏心不得过大。同时,要保证密封系统的合理性,不能出现尺寸误差过大的现象。