特種工程塑料聚醚酰亞胺(簡稱PEI)
聚醚酰亞胺,英文名Polyetherimide,簡稱PEI
1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JD8901PEI/PC合金D8001D8007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
2主要生產方法
聚醚酰亞胺是由44′-二氨基二苯醚或間或對苯二胺與22′-雙[4-34-二羧基苯氧基苯基]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"后者是先進行環化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
3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
4加工成型
聚醚酰亞胺可用注塑和擠出成型且易后處理和用膠粘劑與各種焊接法同其它材料接合由于熔融流動性好通過注塑成型可以制取形狀復雜的零件加工前須在150℃充分干燥4小時注塑溫度為337~427℃模具溫度為65~117℃