Ⅰ. Что такое PEI Rod?
Стержень PEI представляет собой твердый цилиндрический конструкционный пластик, изготовленный из полиэфиримидной смолы — высокоэффективного аморфного полимера с жесткой ароматической структурой. Его производят путем экструзии смолы PEI при температуре 360–400 ° C (температура плавления ~ 217 ° C) и охлаждения в контролируемых условиях для сохранения аморфной структуры. В отличие от кристаллических пластиков (например, PPS), PEI обеспечивает превосходную прозрачность (опционально), низкую ползучесть и исключительную ударопрочность. Он доступен в различных диаметрах, длинах и классах (например, универсальный стержень Ultem 1000, медицинский стержень Ultem 2300, армированный стекловолокном), чтобы удовлетворить разнообразные промышленные потребности.
AHD PEI Rod (полиэфиримидный стержень) — это высокопроизводительный аморфный конструкционный пластик, известный своей чрезвычайной термостойкостью, превосходной механической прочностью, превосходной стабильностью размеров и биосовместимостью. Это основной материал для отраслей, требующих точности, высокой термостойкости и соблюдения требований безопасности.
Являясь специализированным продуктом компании AHD Polymer (31-летний лидер в области производства конструкционных пластмасс), этот стержень PEI производится с помощью сертифицированных по стандарту ISO процессов экструзии при поддержке более чем 200 технических специалистов. Он обеспечивает стабильное качество от партии к партии, отвечая строгим требованиям в электронной, медицинской, аэрокосмической и автомобильной отраслях, а также превосходит обычные пластмассы по долговечности и экологичности.
Ⅱ. Преимущества производительности
Широкая термостойкость: стабильно работает при температуре от -70°C до 170°C (кратковременно до 210°C), выдерживая как криогенную среду, так и высокотемпературные промышленные процессы.
Превосходная механическая прочность: высокая прочность на растяжение (≥100 МПа) и ударная вязкость (≥60 Дж/м), а также низкая ползучесть (≤0,2% при 150°C, 1000 часов), что обеспечивает структурную стабильность при длительной нагрузке.
Превосходная стабильность размеров: низкий коэффициент теплового расширения, сохранение точности в условиях колебаний температуры (например, компоненты аэрокосмической отрасли, прецизионные пресс-формы).
Собственная огнестойкость: рейтинг UL94 V-0 без добавок, выделение минимального токсичного дыма — безопасно для электроники и закрытых помещений.
Биосовместимость и прозрачность: PEI медицинского класса может соответствовать стандартам USP класса VI; прозрачные варианты (янтарный) позволяют осуществлять визуальный контроль в медицинских или оптических приложениях.
Устойчивость к радиации и химикатам: выдерживает гамма-излучение (до 10⁶ Гр) и устойчиво к слабым кислотам, щелочам и автомобильным маслам, подходит для медицинской стерилизации и контакта с промышленными химическими веществами.
Высокая электроизоляция: стабильные изоляционные характеристики при высокой температуре/влажности, идеально подходят для высоковольтных электрических компонентов.
Ⅲ. Области применения и конкретные случаи использования
PEI Ultem Rod обладает сбалансированными характеристиками, что делает его незаменимым в отраслях, требующих точности, устойчивости к высоким температурам и безопасности:
1. Медицинская промышленность
Хирургические инструменты: из стержней PEI медицинского класса изготавливаются ручки щипцов, компоненты эндоскопов и детали стоматологических инструментов. Биосовместимость и радиационная стойкость поддерживают стерилизацию в автоклаве/гамма-стерилизации.
Компоненты медицинского оборудования: прозрачные стержни из PEI используются для корпусов инфузионных насосов и линз диагностического оборудования. Прозрачность обеспечивает визуальный контроль, а высокая прочность обеспечивает долговечность.
2. Электронная и электротехническая промышленность
Детали высокотемпературной изоляции: из стержней PEI изготавливаются кронштейны трансформаторов, изоляторы разъемов и основания радиаторов светодиодов. Огнестойкость и стабильная изоляция обеспечивают безопасность источников питания.
Прецизионная электроника: стержни PEI используются для кронштейнов датчиков и опор печатных плат в коммуникационном оборудовании 5G. Стабильность размеров предотвращает помехи сигнала из-за теплового расширения.
3. Аэрокосмическая и автомобильная промышленность
Аэрокосмические компоненты: из усиленных стержней PEI изготавливаются внутренние детали кабины, кронштейны авионики и изоляторы топливной системы. Низкая плотность (1,27 г/см³) снижает вес самолета, а огнестойкость соответствует стандартам авиационной безопасности.
Автомобильная электроника: стержни PEI используются для изоляторов аккумуляторных батарей электромобилей и компонентов блока управления двигателем (ECU). Высокая термостойкость (170°C) выдерживает нагрев под капотом.
4. Промышленное оборудование и оптическая промышленность
Прецизионные формы и инструменты: из стержней PEI изготавливаются вставки для литьевых форм и измерительные блоки. Низкая ползучесть и стабильность размеров обеспечивают точность формования.
Оптические компоненты: Прозрачные стержни PEI используются в световодах и держателях объективов в промышленных камерах. Прозрачность (светопропускание 80%) и ударопрочность подходят для суровых промышленных условий.
Ⅳ. Меры предосторожности при использовании пластиковых стержней PEI.
Хотя удилища PEI обладают превосходными характеристиками, при их использовании следует соблюдать следующие меры предосторожности:
1. Гигроскопические эффекты
ПЭИ обладает определенной степенью гигроскопичности. Длительное воздействие среды с высокой влажностью несколько снижает его механические свойства. Его необходимо хранить в герметичном, влагонепроницаемом контейнере и сушить перед обработкой (рекомендуется сушка при 120 ℃ в течение 4-6 часов, содержание влаги <0,1%).
2. Избегайте концентрации стресса
Хотя стержни PEI обладают хорошей прочностью, в острых углах и выемках легко может возникнуть концентрация напряжений. При проектировании конструкций необходимо закругление углов (R≥0,5 мм) во избежание длительных изгибающих или скручивающих нагрузок.
3. Устойчивость к высокотемпературному окислению.
Длительное использование при температуре выше 200 ℃ приведет к медленному окислению ПЭИ (пожелтению), но это не повлияет на его основные свойства. Для более высоких температур (например, выше 250 ℃) рекомендуется использовать PEEK или PI.
4. Контроль температуры обработки
Обработка стержней PEI (например, механическая обработка и термоформование) требует высоких температур:
Во время обработки режущие инструменты должны быть острыми (рекомендуется твердосплавное или алмазное покрытие), чтобы избежать заусенцев и сколов.
Температура термоформования должна быть ≥340 ℃ (близка к температуре плавления), а охлаждение должно быть медленным, чтобы избежать внутреннего напряжения.
Ⅴ. Сравнение круглых стержней PEI (неармированная версия) с некоторыми пластиками (такими как PPS, PAI).
| Performance/Materials |
PEI Rod
|
PPS Rod |
PAI Rod |
| Long-term operating temperature |
170℃ |
200℃ |
250℃ |
| Temperature Resistance |
Excellent |
Good |
Excellent |
| Mechanical Properties |
Balanced (balanced strength and toughness) |
Medium (high rigidity, low toughness) |
High (high rigidity, creep resistance) |
| Chemical Resistance |
Resistant to most solvents |
Excellent chemical resistance (second only to PTFE) |
Resistant to solvents and strong alkalis |
| Processability |
Injection molded, extruded, easy to process. |
Injection moldable, difficult to machine. |
Injection moldable, moderate machinability. |
|
Cost
|
High |
not that high |
High |
| Typical Applications |
Structural components, insulating components |
Corrosion-resistant components, wear-resistant components |
High-rigidity structural components, wear-resistant components |
Ⅵ.Часто задаваемые вопросы о стержнях PEI
В1: Какова максимальная долгосрочная рабочая температура стержней PEI? Каков кратковременный температурный предел?
A: Рекомендуемая долгосрочная рабочая температура для стержней из полиэтилениена не превышает 170 ℃ (постоянное воздействие этой температуры обеспечит стабильные механические свойства и стабильность размеров). Кратковременная термостойкость может достигать более 200 ℃ (например, временные высокотемпературные среды или обработка), но длительное использование при температуре выше 220 ℃ может вызвать медленное окисление материала (пожелтение и небольшое ухудшение характеристик). Для более высоких температур (например, выше 250 ℃) рекомендуется выбирать материалы PEEK или PI.
В2: К каким химическим реагентам устойчивы стержни PEI? Будут ли они подвержены коррозии обычными растворителями?
О: Стержни из PEI обладают хорошей устойчивостью к большинству органических растворителей (таких как спирты, углеводороды и масла), разбавленным кислотам/щелочам и парам, а также выдерживают многократное автоклавирование (обычно используемое в медицинских учреждениях). Однако он подвержен коррозии под действием следующих реагентов: сильные протонные кислоты (такие как концентрированная серная кислота и концентрированная азотная кислота); сильнополярные растворители (такие как дихлорметан и хлороформ); и сильные щелочные растворы (например, концентрированный гидроксид натрия, который может набухать при длительном погружении в воду).
Во время использования следует избегать прямого контакта с этими сильнокоррозионными веществами.
Вопрос 3: Насколько устойчивы к атмосферным воздействиям стержни PEI? Будут ли они стареть при длительном использовании на открытом воздухе?
Ответ: Стержни PEI обладают хорошей устойчивостью к атмосферным воздействиям и могут противостоять ультрафиолетовым лучам (необходимо добавить УФ-стабилизаторы) и дождевой эрозии. При длительном использовании на открытом воздухе возможно незначительное пожелтение (на механические свойства это не влияет). Для экстремальных условий эксплуатации на открытом воздухе (например, высокая влажность в тропиках + сильный УФ-излучение) рекомендуется выбирать модифицированные стержни из PEI с добавлением УФ-стабилизаторов.