Special ingegneria delle materie plastiche si riferiscono a un tipo di plastica ingegneristica con elevate prestazioni globali e temperatura di utilizzo a lungo termine superiore a 150°C. Includono principalmente solfuro di polifenilene (PPS), poliimmide (PI), polietere etere chetone (PEEK), polimero a cristalli liquidi (LCP) e polisulfone (PSF). Le plastiche ingegneristiche speciali hanno proprietà fisiche uniche ed eccellenti e sono utilizzate principalmente in settori ad alta tecnologia come elettronica ed elettricità, industrie speciali, ecc.
Introduzione di base
Le materie plastiche tecniche speciali includono principalmente polifenilensolfuro (PPS), polisulfone (PSF), poliimmide (PI), poliarilato (PAR), polimero a cristalli liquidi (LCP), polietere etere chetone (PEEK), compresi i fluoropolimeri (PTFE, PVDF, PCTFE, PFA), ecc. Esistono molti tipi di materie plastiche tecniche speciali con prestazioni eccellenti e prezzi elevati.
Polifenilensolfuro
Caratteristiche di base
Il nome completo del polifenilene solfuro è polifenilene solfuro, che è una resina termoplastica con gruppi feniltio nella catena principale della molecola. Il nome inglese è polifenilene solfuro (PPS in breve).
Il PPS è un polimero in polvere bianca cristallino (cristallinità 55%-65%) altamente rigido con elevata resistenza al calore (temperatura di utilizzo continuo fino a 240°C), resistenza meccanica, rigidità, ignifugo, resistenza chimica e proprietà elettriche., resina con eccellente stabilità dimensionale, eccellente resistenza all'usura, resistenza allo scorrimento e eccellente ignifugo. Autoestinguente. Raggiunge il livello UL94V-0 e mantiene comunque buone proprietà elettriche ad alta temperatura e alta umidità. Ha una buona fluidità ed è facile da formare. Non ci sono quasi fori di restringimento durante lo stampaggio. Ha una buona affinità con vari riempitivi inorganici. Dopo la modifica del rinforzo, le sue proprietà fisiche e meccaniche e la resistenza al calore (temperatura di deformazione termica) possono essere migliorate. I materiali di rinforzo includono fibra di vetro, fibra di carbonio, fibra di poliaramide, fibra di metallo, ecc., con la fibra di vetro come principale. I riempitivi inorganici includono talco, caolino, carbonato di calcio, silice, bisolfuro di molibdeno, ecc.
PPS/PTFE, PPS/PA, PPS/PPO e altre leghe sono state commercializzate. La lega PPS/PTFE migliora la fragilità, la lubrificazione e la resistenza alla corrosione del PPS. La lega PPS/PA è una lega ad alta tenacità.
Il PPS rinforzato con fibra di vetro ha un'eccellente stabilità termica, resistenza all'usura, resistenza allo scorrimento, eccellenti proprietà meccaniche ed elettriche in un'ampia gamma (temperatura, umidità, frequenza), piccola quantità dielettrica e bassa perdita dielettrica. Basso. Come rivestimento anticorrosione e resistente alle alte temperature, il rivestimento può essere utilizzato per lungo tempo a 180 °C; nell'industria elettronica ed elettrica, è utilizzato come connettori, partizioni isolanti, terminali e interruttori; nei macchinari e nei macchinari adesivi, è utilizzato in pompe, ingranaggi, serbatoi di stoccaggio di fasce elastiche e lame Parti di valvole, parti di orologi, parti di telecamere; carburatori nell'industria automobilistica. Componenti del distributore, componenti elettronici ed elettrici, valvole del gas, componenti del sensore; i componenti degli elettrodomestici includono componenti strutturali del registratore a nastro, diodi del corpo e varie parti; l'altro è utilizzato anche nell'industria aerospaziale e aeronautica. Il PPS/PTFE può realizzare parti antiaderenti e resistenti all'usura e parti di trasmissione, come pompe ad albero.
Storia dello sviluppo
Nel 1973, la statunitense Phillips Petroleum Company sviluppò con successo la tecnologia di sintesi del PPS e fu la prima a realizzare la produzione industriale e a lanciare un prodotto in resina PPS con il nome commerciale "Ryton". Dopo la scadenza della protezione brevettuale della Phillips Company nel 1985, la giapponese Tosoh Corporation, la Kureha Chemical Industry Company e la tedesca Bayer Company costruirono tutte dispositivi di produzione PPS commerciali. La Sichuan Deyang Company assunse la guida nella costruzione della prima linea di produzione di resina PPS da mille tonnellate del paese nel 2002, colmando il divario nella produzione industriale di PPS in Cina e rendendo la Cina il quarto paese al mondo a realizzare l'industrializzazione del PPS dopo Stati Uniti, Giappone e Germania. Nel 2007, la società investì in una nuova linea di produzione di resina PPS con una produzione annua di 24,000 tonnellate e una linea di produzione di filatura PPS con una produzione annua di 5,000 tonnellate, ottenendo la localizzazione dell'intero processo dalla resina PPS alla fibra PPS. La capacità produttiva globale di resina PPS ha superato le 70,000 tonnellate/anno, diventando la più grande varietà di materie plastiche speciali per l'ingegneria.
si utilizza
Il PPS ha un peso specifico ridotto, elevata resistenza e resistenza alla corrosione. Può essere utilizzato per sostituire materiali metallici e realizzare componenti strutturali necessari per le attrezzature militari. Ad esempio: radiatore motore, sportello carrozzeria, pompa elettrica, ecc., base torretta carro armato trans-mare e terrestre, ingranaggio rotante resistente alla corrosione, anello di tenuta, fascia elastica, guarnizione di tenuta, girante rotore motore EFI, ecc., che può ridurre efficacemente il peso del carro armato, migliorandone la mobilità, l'affidabilità, la sicurezza contro i danni e il comfort di guida; cuscinetti autolubrificanti, guarnizioni scorrevoli e altri prodotti realizzati in PPS sono molto adatti per l'uso in armi e veicoli corazzati da combattimento in varie condizioni naturali difficili, migliorano l'affidabilità delle attrezzature e la presenza in tempo di guerra.
polisulfone
Introdurre
Il polisulfone è una plastica termoplastica ingegneristica preparata tramite reazione di policondensazione usando bisfenolo A e 4, 4′-diclorodifenilsulfone come materie prime. Il nome inglese Polysalfone (indicato come PSF o PSU) ha due tipi: PSF di tipo bisfenolo A ordinario (comunemente noto come PSF), poliarilsulfone e polietersulfone. Il polisulfone è un polimero amorfo trasparente o traslucido di colore leggermente ambrato con eccellenti proprietà meccaniche, elevata rigidità, resistenza all'usura e elevata resistenza. La sua gamma di temperature di esercizio è -100~150℃, la temperatura di utilizzo a lungo termine è 160℃ e la temperatura di utilizzo a breve termine può raggiungere 190℃. Mantenere eccellenti proprietà meccaniche anche ad alte temperature è il suo vantaggio eccezionale.
Storia dello sviluppo
Il materiale polisulfone è stato sviluppato e messo in produzione con successo per la prima volta dalla Union Carbide Corporation (UCC). Nel 1986, la società ha trasferito i suoi diritti di produzione e vendita di polisulfone ad Amoco. Inoltre, i principali produttori di polisulfone includono BASF della Germania, ICI del Regno Unito e Shevchink della Russia. La produzione globale di polisulfone ha superato le 40,000 tonnellate e la capacità produttiva della Cina è di 1,500 tonnellate.
Caratteristiche
Il PSF è un polimero amorfo trasparente o traslucido leggermente ambrato con eccellenti proprietà meccaniche, elevata rigidità, resistenza all'usura e elevata resistenza. I suoi eccezionali vantaggi sono il mantenimento di eccellenti proprietà meccaniche anche ad alte temperature, con un intervallo di temperatura compreso tra 100 e 150 °C, una temperatura di utilizzo a lungo termine di 160 °C e una temperatura di utilizzo a breve termine di 190 °C, un'elevata stabilità termica, resistenza all'idrolisi, buona stabilità dimensionale, ridotto ritiro da stampaggio, atossico, resistente alle radiazioni, ignifugo e proprietà estinguenti. Eccellenti proprietà elettriche in un ampio intervallo di temperatura e frequenza. Ha una buona stabilità chimica. Oltre all'acido nitrico concentrato, all'acido solforico concentrato e agli idrocarburi alogenati, può resistere ad acidi generici, alcali, sali e al rigonfiamento in chetoni ed esteri. Scarsa resistenza ai raggi UV e agli agenti atmosferici. La scarsa resistenza alla fatica è il principale svantaggio. Il PSF deve essere preessiccato a un contenuto di umidità inferiore allo 0.05% prima dello stampaggio. Il PSF può essere lavorato mediante stampaggio a iniezione, stampaggio a iniezione, estrusione, termoformatura, soffiaggio, ecc. La viscosità del fuso è elevata e il controllo della viscosità è fondamentale per la lavorazione. Deve essere sottoposto a trattamento termico dopo la lavorazione per eliminare le tensioni interne. Può essere trasformato in prodotti di precisione.
si utilizza
Il PSF è utilizzato principalmente nei settori dell'elettronica e dell'elettricità, alimentare e delle necessità quotidiane, automobilistico, aeronautico, medico e dell'industria generale per produrre vari contattori, connettori, parti di isolamento per trasformatori, cappucci per tiristori, manicotti isolanti, bobine di bobina e terminali, circuiti stampati, boccole, coperture, parti di sistemi TV, pellicole per condensatori, portaspazzole, scatole per batterie alcaline, rivestimenti per fili e cavi. Il PSF può anche essere utilizzato come componenti di copertura protettiva, ingranaggi elettrici, coperture per batterie, parti interne ed esterne di aeromobili, coperture protettive esterne di veicoli spaziali, deflettori per telecamere, componenti di illuminazione e sensori. Sostituisce il vetro e l'acciaio inossidabile per realizzare piatti a vapore, contenitori per il caffè, fornelli a microonde, contenitori per il latte, parti di mungitrici, distributori di bevande e cibo. In termini di apparecchiature mediche e sanitarie, ci sono vassoi chirurgici, spruzzatori, umidificatori, apparecchiature odontoiatriche, regolatori di flusso, scanalatori e apparecchiature di laboratorio. Possono essere utilizzati anche per gli impianti dentali, grazie all'elevata forza di adesione, e per apparecchiature chimiche (coperchi delle pompe, strato protettivo esterno delle torri, ugelli resistenti agli acidi, tubi, valvole e contenitori), apparecchiature per la lavorazione alimentare, apparecchiature per la lavorazione dei prodotti lattiero-caseari, apparecchiature per la protezione ambientale e il controllo delle infezioni.
Le applicazioni nel settore elettrico ed elettronico includono principalmente bobine, contattori, circuiti stampati con strutture spaziali bidimensionali e tridimensionali, parti di interruttori, basi per portalampade, batterie e coperchi per batterie, stampi sottili per condensatori, ecc. Poiché i prodotti PES hanno una temperatura di utilizzo a lungo termine di 180 °C e sono materiali di grado UL94V-0, hanno un'elevata stabilità dimensionale e buone proprietà di isolamento elettrico, il che li rende la prima scelta per i materiali strutturali di ingegneria elettrica.
Per applicazioni nel settore dei macchinari, vengono utilizzati principalmente gradi rinforzati con fibra di vetro e le parti hanno caratteristiche quali resistenza allo scorrimento, durezza e stabilità dimensionale. Adatto per realizzare supporti per cuscinetti e gusci di parti meccaniche, ecc.
Per le applicazioni nel campo dell'aviazione, ha superato la clausola 25·853 del Federal Aviation Regulation e la clausola 1000·001 dello Passenger Aircraft Technical Standard, ed è utilizzato per le parti di decorazione interna degli aeromobili, tra cui staffe, porte, finestre, ecc. per migliorare la sicurezza. Il polietersulfone ha un'eccellente trasmittanza ai raggi radar, ed è stato utilizzato nei radome radar per sostituire le parti epossidiche in passato.
Applicazioni degli elettrodomestici da cucina, tra cui macchine per il caffè, cuociuova, forni a microonde, pompe per acqua calda, ecc.
Lo sviluppo del polietersulfone si basa principalmente sulla modifica della copolimerizzazione, con lo scopo di migliorare le sue prestazioni complessive e le prestazioni di elaborazione per soddisfare la domanda del mercato. Bu Nemen Company ha sviluppato copolimeri di polietersulfone/polisulfone con diverse percentuali di componenti e diverse proprietà della resina. Il copolimero ha una temperatura di distorsione termica più elevata del polisulfone, un assorbimento d'acqua inferiore al polietersulfone, migliori proprietà di elaborazione del flusso e può essere rinforzato con GF.
poliarilsolfone
Nome
Il poliarilsulfone (PASF) e il polietersulfone (PES) presentano una migliore resistenza al calore e mantengono eccellenti proprietà meccaniche anche ad alte temperature.
Nome scientifico: poliarilsolfone, polifenilene etere sulfone
Nome italiano: Poliarilsulfone, denominato PAS
Storia dello sviluppo
Il poliarilsulfone è stato sviluppato dall'americana 3M Company nel 1967 e venduto con il marchio Astrel360. I diritti di produzione e vendita sono stati in seguito trasferiti alla Carborundum Company, che ancora oggi lo produce e lo vende con il marchio Astrel360 in tutto il mondo.
Metodo di produzione
Il poliarilsulfone Astrel 360 viene preparato mediante polimerizzazione di Friedel-Crafts del dicloruro di 4,4′-dicarbonile, difenil etere e bifenile.
Proprietà fisiche e chimiche
Le caratteristiche tipiche del poliarilsulfone Astrel 360 sono la resistenza al calore e la possibilità di invecchiamento prolungato a una temperatura dell'aria di 260°C.
Elaborazione e modellatura
Il poliarilsulfone può essere trasformato in prodotti mediante iniezione, estrusione o stampaggio a compressione tecnologia. Tuttavia, il poliarilsulfone ha un'elevata viscosità di fusione, quindi ha requisiti speciali per le apparecchiature di lavorazione. In genere, vengono utilizzate apparecchiature di lavorazione speciali per soddisfare la temperatura di lavorazione da 400 a 425 °C. Il requisito di pressione è 140~210 MPa (20300~30450 psi) e la temperatura dello stampo è 230~280 ℃.
Campi di applicazione
Il poliarilsulfone è utilizzato principalmente nell'industria elettrica ed elettronica, soprattutto nei contattori multi-spina, nei substrati dei circuiti stampati e nelle prese per prodotti militari. Queste parti richiedono buone proprietà meccaniche, proprietà termiche e resistenza chimica.
Sul mercato statunitense, oltre al marchio Astrel, è disponibile anche un prodotto in poliarilsulfone modello Radel.
polietersulfone
Nome
Nome scientifico: polietersulfone, poliariletersulfone
Nome italiano: polietersulfone, denominato PES
Storia dello sviluppo
Il polietersulfone è stato sviluppato da ICI nel 1972 e venduto in tutto il mondo con il marchio Victrex. La società tedesca BASF lo produce e lo vende con il marchio Ultrason E. Negli ultimi anni, la produzione e la vendita di resine termoplastiche ingegneristiche in vari paesi del mondo sono state a un livello basso, tra cui il polietersulfone è particolarmente importante. La Bu Nemen Company ha chiuso la sua unità di polietersulfone con una capacità produttiva di 5,000 tonnellate/anno nel 1991. Attualmente il più grande produttore è BASF. L'impianto chimico pilota della China Jilin University, il Changchun Institute of Applied Chemistry e la Xuzhou Engineering Plastics Factory hanno un piccolo numero di prodotti di prova.
Metodo di produzione
Esistono due percorsi di produzione per il PES, ovvero la via del bisfenolo e la via del monofenolo. Entrambi i percorsi sono reazioni di spostamento nucleofile ad alta temperatura, aggiungendo basi forti durante la reazione di polimerizzazione e utilizzando solventi inerti ad alto punto di ebollizione.
Proprietà fisiche e chimiche
Poiché non ci sono unità strutturali estere nella struttura molecolare del polietersulfone, il polietersulfone ha eccellenti proprietà termiche e stabilità ossidativa. UL ha confermato che la temperatura di utilizzo continuo del polietersulfone è di 180 °C e soddisfa i requisiti di ritardante di fiamma di livello UL94V-0 (lo spessore è di 0.51 mm). Il polietersulfone è resistente alla rottura da stress ed è insolubile in solventi polari come chetoni e alcuni idrocarburi contenenti alogeni. Resistente all'idrolisi e alla maggior parte degli acidi, alcali, idrocarburi lipidici, alcoli, oli e lipidi. Le prestazioni del polimero possono essere migliorate controllandone il peso molecolare o aggiungendo vari materiali di rinforzo e fibre. Questa resina soddisfa i requisiti della FDA statunitense e può essere utilizzata in parti che entrano in contatto con gli alimenti.
Elaborazione e modellatura
Sebbene il polietersulfone sia una resina termoplastica ingegneristica ad alta temperatura, può comunque essere lavorato secondo le tecniche di lavorazione termoplastica convenzionali. Stampaggio a iniezione, stampaggio per estrusione, stampaggio a soffiaggio, stampaggio a compressione o stampaggio sotto vuoto possono essere utilizzati. Le alte temperature dello stampo facilitano lo stampaggio e riducono le sollecitazioni indotte dallo stampaggio. In genere, la temperatura di stampaggio a iniezione è 310~390℃ e la temperatura dello stampo è 140~180℃. Il PES è una resina amorfa con restringimento dello stampo molto piccolo e può essere lavorato in prodotti con elevati requisiti di tolleranza e pareti sottili.
Prodotti modificati
Le varietà tipiche di polietersulfone modificato includono resine conduttive rinforzate con fibra di vetro e modificate con fibra di carbonio.
Campi di applicazione
Il polietersulfone ha proprietà di progettazione uniche, tra cui: elevate proprietà meccaniche in un ampio intervallo di temperature (-100~200℃); elevata temperatura di deformazione termica e buona resistenza all'invecchiamento termico; temperatura di utilizzo a lungo termine fino a 180℃; buona resistenza dei prodotti alle intemperie; ignifugo e bassa densità di fumo; buone proprietà elettriche; trasparenza, ecc. Pertanto, i prodotti PES sono ampiamente utilizzati nei settori elettrico, elettronico, meccanico, medico, alimentare e aerospaziale.
Le applicazioni nel settore della produzione automobilistica includono principalmente parti riflettenti per lampade di illuminazione, con una temperatura di picco di 200°C, e possono essere trasformate in dispositivi riflettenti in lega di alluminio. Ci sono anche connettori elettrici per autoveicoli, componenti elettronici, componenti di controllo elettromeccanici, supporti, finestre, maschere, pompe dell'acqua e pompe dell'olio, ecc.
Applicazioni nel campo medico e sanitario. Le parti in polietersulfone sono resistenti all'idrolisi e ai solventi disinfettanti. I prodotti includono pinze, coperture, componenti di illuminazione per sale operatorie, maniglie per dispositivi chirurgici a pompa centrifuga, scaldabagni, tubi per acqua calda, termometri, ecc.
Applicazioni degli elettrodomestici da cucina, tra cui macchine per il caffè, cuociuova, forni a microonde, pompe per acqua calda, ecc.
Applicazioni nell'illuminazione e nell'ottica, inclusi riflettori e luci di segnalazione. Le parti in polietersulfone sono trasparenti, stabili ai raggi UV e possono essere utilizzate in ambienti esterni per lungo tempo.
Il polietersulfone può essere preparato tramite tecnologia solvente in varie membrane di ultrafiltrazione, membrane di permeabilità, membrane di osmosi inversa e fibre mesoporose con elevata resistenza meccanica. I suoi prodotti sono utilizzati nel risparmio energetico, nel trattamento delle acque e in altri campi.
Poiché il polietersulfone appartiene alla categoria delle resine amorfe, può essere utilizzato come materiale di rivestimento per rivestire superfici metalliche.
Tendenze di sviluppo
La Bu Nemen Company ha sviluppato un rivestimento in polietersulfone con il marchio Super-Shield. Può essere utilizzato con Fluon-one-Coat sugli utensili da cucina per formare un rivestimento composito antiaderente.
BASF ha sviluppato una schiuma rigida termoplastica in polietersulfone. Il materiale ha le caratteristiche di elevata temperatura di distorsione termica, resistenza all'invecchiamento termico, bassa densità di evaporazione del fumo, bassa tossicità, resistenza all'idrolisi, resistenza agli acidi e agli alcali, ecc. I materiali compositi di questo materiale in schiuma rigida con resina in polietersulfone hanno un grande potenziale nel settore aerospaziale. Poiché il materiale è duro e leggero, può essere utilizzato anche nella costruzione navale, nei treni, nei prodotti medici e sportivi.
La BASF tedesca ha appena lanciato un grado Ultrason in polietersulfone appositamente formulato per la produzione di utensili alimentari che devono resistere ad alte temperature come il riscaldamento a microonde e l'ebollizione. Questo prodotto utilizza un nuovo stabilizzatore anti-ultravioletto (UV) per migliorare la trasparenza del grado PES. Questo stabilizzatore UV può garantire che il materiale non scolorisca per 30 anni ed è resistente al calore e anti-invecchiamento. L'intervallo di temperatura di esercizio è - 14 ℃ ~ 220 ℃. I piatti preparati possono essere presi direttamente dal frigorifero e messi nel microonde.
Aromatici poliammide (Poliammide Aromatica, denominata PARA) e i loro materiali compositi hanno le caratteristiche di elevata resistenza alla trazione, elevato modulo, basso allungamento, resistenza alla combustione, resistenza alle alte temperature, resistenza ai solventi organici, ai carburanti e ai lubrificanti. Pertanto, ha una vasta gamma di utilizzi in ingegneria e PPTA, MPIA, PBA, ecc. sono stati sviluppati per applicazioni industriali.
Poliparabene
Nome
Nome scientifico poliparabenzamide
Nome italiano Poli(p-benzamide), abbreviato come PBA
Storia dello sviluppo
La DuPont degli Stati Uniti è stata la prima a introdurre la fibra aramidica-polifenilene isoftalammide (Nomex) nel 1916, il poliparabene (fibra B o PRD-49) nel 1970 e poi nel 1972 la fibra più resistente in poli1,4-fenilene tereftalammide (Kevlar 49); l'analisi mostra che la fibra di Kevlar è la più rappresentativa.
La Cina ha iniziato a sviluppare il poliparabene nel 1977 e nel 1990 la Shanghai Resina sintetica L'istituto di ricerca ha completato un test pilota con una produzione annua di 3 tonnellate.
Metodo di produzione
1. Produzione di resina
Utilizzando l'acido para-amminobenzoico come unità e N-metilpirrolidone come solvente, la reazione è stata condotta per 3 ore in presenza di un catalizzatore, un cocatalizzatore e una temperatura di 80-90°C. Quindi, il materiale viene precipitato in alcol, la resina viene lavata con acqua e asciugata per ottenere la resina per la filatura. La viscosità intrinseca della resina è controllata nell'intervallo da 1.8 a 2.2.
2. Preparazione della sospensione di cristalli liquidi
Sciogliere la resina aramidica-I in un solvente organico (dimetilacetammide o N-metilpirrolidone) contenente dal 4 al 6% di cosolvente e controllare la concentrazione del polimero a circa il 9-10% per ottenere una sospensione di cristalli liquidi anisotropici otticamente diversificata.
3. Filatura a umido
Filtrare la sospensione di cristalli liquidi sopra menzionata e metterla in un barile di stoccaggio per la deaerazione per 24 ore. Dopo che il liquido di filatura è stato misurato dalla pompa dosatrice di filatura, viene quindi inviato alla filiera attraverso il filtro e passa attraverso il tappo di filatura con Φ0.05~0.08×500~1000 fori, spruzzato nel bagno di coagulazione dalla filiera a una velocità di 10-20 metri al minuto. Il bagno di coagulazione è una soluzione acquosa di solvente organico al 20-40% con una temperatura di 40-50°C. Dopo che le fibre coagulate sono state completamente lavate con acqua e asciugate, si ottengono filamenti grezzi di aramide-I. La seta grezza viene trattata termicamente in un gas inerte (da 3 a 5 litri/min, da 500 a 550°C) per 3-5 secondi per ottenere la fibra di aramide-I.
Proprietà fisiche e chimiche
1.Proprietà fisiche
Colore della fibra: giallo chiaro
Densità relativa: 1.4655 g/cm3
Denari multifilamento: 1000～1500 denari
Finezza: 1.0～1.5 denari
Resistenza multifilamento: 2337~2585Mpa
Allungamento: 1.5～2.5%
Modulo elastico:>147Gpa
Le prestazioni dell'Aramid-I sono vicine a quelle del Kevlar-149. Il confronto tra i due è come mostrato nella tabella
2. Prestazioni termiche
La stabilità termica di Aramid-I e Kevlar-49 dopo l'impregnazione con resina epossidica è simile. Quando non è rivestito con resina epossidica, la stabilità termica di Aramid-I è migliore di quella di Kevlar-49.
L'Aramide-I è stato invecchiato a una temperatura costante di 280°C per 100 ore e le sue prestazioni sono rimaste sostanzialmente invariate.
Nella tabella sono illustrate le proprietà di invecchiamento termico a temperatura costante dell'aramide-I a 320°C.
Campi di applicazione
La fibra di Polyparaben è una fibra aramidica ad alta resistenza, alto modulo e bassa densità. La sua densità di fibra (1.42~1.46 g/cm3 è il 60% della fibra di vetro e l'80% della fibra di carbonio, la resistenza alla trazione è 3.4~4.1 Gpa, il modulo di trazione è 82.7~137.9 Gpa e la resistenza alla compressione è solo il 20% della resistenza alla trazione, mostra duttilità, può essere compressa e piegata e può assorbire energia. È ampiamente utilizzata nel rinforzo di termoplastici e plastiche termoindurenti ed è un agente di rinforzo efficiente per materiali compositi all'avanguardia. Le applicazioni tipiche includono:
1. Materiali compositi militari come missili, armi nucleari e aerospaziali. Possono ridurre significativamente il proprio peso e migliorare la propria portata e capacità di carico.
2. Sfruttare le sue proprietà ultrarigide e di bassa densità per utilizzare i suoi materiali compositi come telai per radome e antenne.
3. Utilizzare i materiali compositi per realizzare materiali per pavimenti di aeromobili, carenature, portiere e finestrini, decorazioni interne e altri materiali strutturali.
4. Utilizzare le sue proprietà di elevata resistenza e basso allungamento come materiali scheletrici rinforzati per cavi ottici, cavi elettrici, cavi marini, ecc.
5. Attrezzature sportive. Utilizzate con successo per realizzare barche a remi, remi, racchette da badminton, ecc.
6. Varie guarnizioni resistenti alle alte temperature e all'usura, pastiglie dei freni, ecc.
7. Prodotti in gomma. Utilizzati per realizzare tubi ad altissima pressione, cinghie dentate, cinghie trapezoidali, ecc.
Poli(p-fenilentereftalammide)
Nome
Nome scientifico: poli(p-fenilentereftalamide)
Nome italiano Poli (P-fenilene tereftalamide), abbreviato come PPTA
Storia dello sviluppo
DuPont negli Stati Uniti è stata la prima a sviluppare la fibra di poliisoftalammide (Nomex). Nel 1972, ha sviluppato con successo la poliparafenilene ammide (Kevlar-29) e la poliparafenilene tereftalammide (Kevlar-29). 49) Fibra. Nel 1979, la quantità di aramide consumata negli Stati Uniti era di 7,000 tonnellate. DuPont negli Stati Uniti ha tre principali produttori di fibra di Kevlar, vale a dire: la fabbrica statunitense Reimand con una capacità produttiva annuale di 20,000 tonnellate; la fabbrica britannica Mei Tang con una capacità produttiva annuale di 7,000 tonnellate; la fabbrica giapponese Tokai di Toray DuPont con una capacità produttiva annuale di 25,000 tonnellate.
Dopo che la controversia sui brevetti tra la società olandese Akzo e DuPont fu risolta, Akzo sviluppò attivamente la fibra aramidica Twaron e costruì un dispositivo di produzione da 5,000 tonnellate. Si prevede di espandersi a 7,000 tonnellate nel 1992. La società prevede inoltre di costruire una fabbrica di poliammide aromatica in Giappone in collaborazione con Sumitomo Chemical Company. La Teijin Corporation of Japan produce la fibra aramidica Technora presso la sua fabbrica di Matsuyama. La società si sta preparando a collaborare con la società tedesca Hoechst per produrre fibra aramidica in Germania. La produzione mondiale di fibra di poli(p-fenilene tereftalammide) è di circa 60,000 tonnellate.
Metodo di produzione
1. Produzione di resina
Nel bollitore di polimerizzazione dotato di N-metilpirrolidone, aggiungere cloruro di alluminio (1.2~1.8% della quantità in ingresso) e pirrolo (pirrolo/p-fenilendiammina = 0.6~1.2 moli), quindi aggiungere p-fenilendiammina. Dopo la dissoluzione, aggiungere polvere di cloruro di tereftaloile in due fasi (la concentrazione di p-fenilendiammina è 0.20~0.45 moli/L, l'eccesso di cloruro acido è 0.30~2.5%), agitare e far reagire sotto protezione di azoto e pressione normale, e la temperatura di reazione viene mantenuta a – 5℃～80℃, la viscosità intrinseca del polimero è 5.5～6.0.
2. Spinning
La fibra di Kevlar è realizzata con vernice di poliparafenilentereftalammide (PPTA). La PPTA è il prodotto della reazione di condensazione di p-ftalammide e cloruro di -ftaloile. Sciogliere la PPTA in acido solforico concentrato caldo fino a quando la concentrazione solida di cristalli liquidi raggiunge il 20% in peso. La soluzione di PPTA-acido solforico viene spruzzata nel bagno di coagulazione tramite filatura a secco (filatura a spruzzo a secco-umida). Quindi, la fibra viene neutralizzata con una soluzione acquosa di idrossido di sodio, seguita da lavaggio con acqua e asciugatura per ottenere la fibra di Kevlar.
Proprietà fisiche e chimiche
1. Proprietà della resina
Viscosità intrinseca ≥4.5
Contenuto di ceneri ≤500 ppm
Colore giallo chiaro
2. Proprietà delle fibre
Filato grezzo filato trattato termicamente
Resistenza alla trazione 2.8 GPa 2.8 GPa
Allungamento 5.76% 3.5%
Modulo elastico 51～64 GPa ≥96 GPa
Densità relativa 1.44 1.45
3. Prestazioni termiche
Il poli(p-fenilentereftalammide) ha le caratteristiche di resistenza ultra-elevata, modulo ultra-elevato, resistenza alle alte temperature e bassa densità. La perdita di peso termica del suo filato originale e del filato trattato termicamente è mostrata nella tabella.
Campi di applicazione
La fibra di polifenilene tereftalammide può essere utilizzata come funi di ancoraggio per navi e palloni, attrezzi da pesca e funi di trazione per la raccolta di risorse, teli per yacht, veicoli spaziali di recupero per planate, giubbotti antiproiettile, tute da corsa per cavalli e altri indumenti protettivi. Può anche essere utilizzata come fibra di rinforzo per materiali compositi, come cordini per pneumatici e cordini per cinture. Inoltre, può anche essere utilizzata in aeromobili, automobili, articoli sportivi, ecc. La fibra di polifenilene tereftalammide prodotta in Cina è stata utilizzata con successo in missili, aeromobili, automobili, rinforzi per cavi ottici, barche a remi, archi e frecce, badminton e altre attrezzature sportive.
Tendenze di sviluppo
Le fibre aramidiche ad alta resistenza, alto modulo e bassa densità continueranno a svilupparsi nella direzione di altissima resistenza, modulo ultra-elevato e bassa densità in futuro. Per quanto riguarda la preparazione dei polimeri, la polimerizzazione per estrusione continua è la direzione di sviluppo, ma il problema del controllo del peso molecolare deve essere risolto. Come realizzare polimeri con distribuzione uniforme del peso molecolare è ancora un problema che deve essere risolto. Inoltre, anche la riduzione dei costi delle materie prime e dei prezzi delle fibre sono le massime priorità. Solo abbassando i prezzi e migliorando la qualità possiamo diventare più competitivi.
Nella tabella è riportato un confronto tra le prestazioni dei prodotti Aramid Type II della Cina, Kevlar della DuPont degli Stati Uniti, Twaron della Akzo dei Paesi Bassi e Technora della Teijin del Giappone.
poliimmide
Introdurre
La poliimmide è un composto polimerico eterociclico aromatico con un collegamento a catena immidica nella sua struttura molecolare. Il nome inglese è poliimmide (PI in breve). Può essere divisa in iso-fenilene PI, PI solubile e poliammide-immide (PAI). e polieterimmide (PEI) quattro categorie.
PI è attualmente una delle migliori varietà resistenti al calore tra le materie plastiche ingegneristiche. Alcune varietà possono resistere a temperature elevate di 290 °C per un lungo periodo e 490 °C per un breve periodo. Sono anche resistenti a temperature estremamente basse. Ad esempio, non saranno fragili in elio liquido a -269 °C. crack. Inoltre, le proprietà meccaniche, la resistenza alla fatica, la resistenza alla fiamma, la stabilità dimensionale e le proprietà elettriche sono tutte buone. Il restringimento dello stampaggio è piccolo. È resistente all'olio, agli acidi generali e ai solventi organici, non è resistente agli alcali e ha un'eccellente resistenza all'attrito e proprietà di usura. E PI non ha veleno, può essere utilizzato per realizzare stoviglie e utensili medici e può resistere a migliaia di sterilizzazioni.
I metodi di stampaggio PI includono lo stampaggio a compressione, l'immersione, lo stampaggio a iniezione, l'estrusione, la pressofusione, il rivestimento, la fusione, la laminazione, la schiumatura e lo stampaggio a trasferimento.
Storia dello sviluppo
La poliimmide (PI) è apparsa per la prima volta nel brevetto di Edwards e Robison nel 1955. Nel 1961, la DuPont ha prodotto una pellicola di immide di acido polipiromellitico e l'ha venduta sul mercato con il nome commerciale Kapton. Nel 1972, l'American General Company ha iniziato a ricercare e sviluppare la polieterimmide (PEI). Nel 1982, ha costruito un'unità di produzione da 10,000 tonnellate con il nome commerciale Ultem. Dopo di che, la giapponese Ube Industrial Co., Ltd., la Mitsui Chemicals Co., Ltd. e alcuni paesi europei hanno successivamente realizzato la produzione commerciale di poliimmide. Finora, ci sono più di 20 principali varietà di poliimmide e ci sono più di 40 produttori negli Stati Uniti, in Europa e in Giappone. La Corea del Sud, la Malesia, la Russia e la Cina hanno tutte un piccolo numero di produttori che producono e applicano la poliimmide. Nel 2005 la capacità produttiva mondiale ha raggiunto le 60,000 tonnellate, di cui circa 5,000 provenienti dalla Cina.
Applicazioni
PI è utilizzato in aviazione, automobili, elettrodomestici, macchinari industriali, ecc. Può essere utilizzato come parti del sistema di combustione del motore, componenti del motore a reazione, parti del compressore e del generatore, elementi di fissaggio, giunti scanalati e connettori elettronici. Può anche essere utilizzato come parti del motore dell'automobile, cuscinetti, manicotti del pistone, ingranaggi di distribuzione, schede a circuito stampato, materiali isolanti, cavi resistenti al calore, terminali, prese nell'industria elettronica, cuscinetti autolubrificanti ad alta temperatura, pale del compressore e macchine a pistone nell'industria meccanica. Guarnizioni, scudi termici per apparecchiature, rondelle reggispinta, boccole, ecc.
Il polieterimmide ha eccellenti proprietà meccaniche, proprietà di isolamento elettrico, resistenza alle radiazioni, resistenza alle alte e basse temperature e resistenza all'usura. È autoestinguente, ha una buona fluidità di fusione e ha un tasso di restringimento dello stampaggio di solo lo 0.5% - 0.7%. Può essere utilizzato lo stampaggio a iniezione ed estrusione e la post-elaborazione è semplice. Adesivi o vari metodi di saldatura possono essere utilizzati per unire altri materiali. Il PEI è ampiamente utilizzato in apparecchi elettronici, aviazione, automobili, apparecchiature mediche e altri settori. L'American GE Company è il più grande produttore di PEI al mondo e ci sono anche alcune aziende di modifica delle materie plastiche tecniche che forniscono prodotti modificati come le leghe PEI. La tendenza di sviluppo è quella di introdurre la struttura p-fenilendiammina o formare una lega con altre materie plastiche tecniche speciali per migliorarne la resistenza al calore; o formare una lega con materie plastiche tecniche come PC e PA per migliorarne la resistenza meccanica.
La resistenza della poliammide-immide è la più elevata tra le attuali plastiche non rinforzate. La resistenza alla trazione di questo materiale è di 190 MPa e la resistenza alla flessione è di 250 MPa. La temperatura di deformazione termica raggiunge i 274 °C sotto un carico di 1.8 MPa. Il PAI ha una buona resistenza all'ablazione e proprietà elettromagnetiche ad alta temperatura e alta frequenza e ha buone proprietà di legame con metalli e altri materiali. È utilizzato principalmente in ingranaggi, rulli, cuscinetti e artigli di separazione delle fotocopiatrici, ecc. Può anche essere utilizzato come materiali di ablazione, materiali permeabili magnetici e materiali strutturali per aeromobili. Il PAI è stato sviluppato e commercializzato per la prima volta da Amoco Company. Oltre ad Amoco, anche la giapponese Toray Company fornisce composti per stampaggio. La sua direzione di sviluppo è quella di migliorare la modifica e la lega con altre plastiche.
Polipiromellitimide
Polipiromellitimide, PMMI in breve
Storia dello sviluppo
La poliimmide aromatica è stata sintetizzata con successo per la prima volta nel 1980 e la poliimmide aromatica ad alto peso molecolare è stata preparata alla fine degli anni '1950. Nel 1961, la DuPont ha prodotto la pellicola di polipiromellitimide (Kapton). Ha sviluppato e prodotto plastiche di pellicola di polipiromellitimide (Vespels) nel 1964. Pellicole e composti di stampaggio di questo polimero sono stati resi pubblici nel 1965. Da allora, sono stati sviluppati adesivi, rivestimenti, schiume e fibre. A metà degli anni '1960, una grande quantità di letteratura copriva vari aspetti di questo polimero. Dal 1977 al 1979, sono stati pubblicati più di 1,000 manoscritti pertinenti nella letteratura chimica americana e più di 100 documenti sono stati registrati presso il National Technical Service degli Stati Uniti. Poiché gli elettrodomestici e le apparecchiature elettroniche diventano più piccoli e leggeri, c'è una crescente domanda di poliimmide con eccellente resistenza al calore ed eccellenti proprietà elettriche. Nel 1979, gli Stati Uniti hanno consumato 2,200 tonnellate di poliimmide. Per quanto riguarda i film, il Kapton di Toray DuPont ha una capacità produttiva annuale di 565 tonnellate, la capacità produttiva di Apical di Jongyon Chemical in Giappone è di 170 tonnellate e l'azienda collabora con Allied-signal per avere una capacità produttiva annuale di 150 tonnellate di Apical negli Stati Uniti. apparecchiature di produzione e si sta anche preparando a costruire un'apparecchiatura di produzione da 100 tonnellate in Svizzera. Non si conoscono segnalazioni in Russia, ma si apprende da scambi tecnici che il paese ha apparecchiature di produzione con una produzione annuale di oltre 200 tonnellate. La capacità produttiva annuale negli Stati Uniti è di quasi 2,000 tonnellate. Il mondo ha una capacità produttiva annuale di film di polipiromellitimide di quasi 4,000 tonnellate. La domanda annuale di film plastici del Giappone è di 20 tonnellate e si stima che la domanda annuale degli Stati Uniti sia di oltre 200 tonnellate. La domanda totale nel mondo è di oltre 300 tonnellate all'anno e si prevede che in futuro aumenterà a un tasso annuo del 10%.
La ricerca cinese sull'immide polipiromellitica è iniziata nel 1962 ed è stata utilizzata nei fili smaltati nel 1963. Dopo il 1966, pellicole, composti per stampaggio e adesivi sono stati introdotti uno dopo l'altro e la produzione ha raggiunto più di 200 tonnellate.
Metodo di produzione
Aggiungere una certa quantità di dimetilacetamide nel bollitore di reazione, quindi aggiungere 4,4′-diaminodifenil etere. Dopo che si è sostanzialmente sciolto, aggiungere dianidride piromellitica e controllare la temperatura di reazione a circa 50°C per ottenere una soluzione di atopmero di acido poliammidico trasparente. Dopo aver rimosso il solvente dal prepolimero, questo subisce disidratazione e ciclizzazione a 300°C o l'aggiunta di anidride acetica (agente disidratante) e trietilammina (agente neutralizzante) per formare un sale e precipitare, e la poliimmide viene separata.
Proprietà fisiche e chimiche
Le proprietà della polvere da stampaggio e della plastica da stampaggio sono le seguenti:
Polvere per stampaggio
Aspetto: polvere giallo chiaro
Finezza: ≤250μm
Densità apparente: ≥0.35 (g/cm3)
(soluzione di o-cresolo allo 0.5%, misurata a 35°C)
Plastica stampata
Aspetto: Ambra traslucida
Resistività superficiale: ≥1015Ω
Resistività di volume: ≥1016Ω·cm
Resistenza alla compressione: ≥160 MPa
Resistenza alla flessione: ≥180MPa
Resistenza all'impatto: ≥100kJ/m2
Tangente di perdita dielettrica (106 Hz) 1×10-3～5×10-3
Costante dielettrica (106 Hz) 3.0～3.5
Campi di applicazione
I film di polipiramide possono essere utilizzati come strati isolanti e rivestimenti isolanti per slot per motori e bobine di trasformatori. I film composti con fluororesina possono essere utilizzati come materiali di incapsulamento per cavi aeronautici, cavi flessibili piatti e conduttori elettrici. I laminati di rame combinati con fogli di rame possono essere utilizzati come cavi stampati flessibili, schede monostrato e schede multistrato, nastri morbidi su testine di stampa per computer, morsetti di collegamento su estensimetri, ecc.
I composti per stampaggio possono essere utilizzati per le parti delle valvole a contatto con ammoniaca liquida e per le parti dei sistemi di alimentazione del carburante dei motori a reazione.
Gli adesivi poliimmidici possono essere utilizzati per incollare razzi, ali di jet e mole smerigliate.
Per i cuscini dei sedili degli aerei è possibile utilizzare una schiuma elastica leggera e ignifuga.
Le fibre possono essere trasformate in fibre cave per separare i gas misti.
La temperatura di deformazione termica del polipiromellitide raggiunge i 360°C sotto un carico di 1.8 MPa. Le sue proprietà elettriche, come la costante dielettrica e la tangente di perdita dielettrica, sono migliori del PAI, ma la sua resistenza non è buona come quest'ultimo. Gli anelli dei pistoni del compressore PMMI, le guarnizioni, le giranti del ventilatore, ecc. possono essere utilizzati anche per le parti delle valvole a contatto con ammoniaca liquida e le parti del sistema di alimentazione del carburante del motore a reazione. DuPont degli Stati Uniti è un importante fornitore di pellicole PMMI e pellicole plastiche.
Tendenze di sviluppo
I film di polipiramide rappresentano il 75% dei suoi utilizzi. In futuro, non saranno utilizzati solo come film isolanti, ma anche le membrane funzionali, in particolare le membrane di separazione dei gas, avranno un grande sviluppo. Anche il foglio di rame composito sta diventando sempre più ampiamente utilizzato e la percentuale di applicazione aumenterà gradualmente.
Le membrane plastiche miglioreranno ulteriormente la resistenza alle alte temperature, l'allungamento e la resistenza agli urti per soddisfare i requisiti applicativi in ambienti difficili.
Poliammide-immide
Poli(ammide-immide), abbreviato come PAI
Storia dello sviluppo
Nel 1964, la Amoco Company ha sviluppato la vernice (AI) per l'isolamento elettrico. Nel 1967, la Hitachi Chemical Company ha sviluppato la vernice della serie HI-400. Nel 1972, la Amoco Company ha sviluppato materiali per stampaggio (Torlon). Nel 1976, il Torlon è stato commercializzato. Nel 1979, il consumo di poliammide-immide negli Stati Uniti era di 1,000 tonnellate e nel 1988, la domanda negli Stati Uniti era di 2,000 tonnellate. Ci sono sei aziende nel mondo che sviluppano e producono poliammide-immide. I prodotti di queste aziende: composto per stampaggio Torlon della Amoco degli Stati Uniti, composto per stampaggio TI-5000 della Toray del Giappone, composto per stampaggio TI-1000 (termoindurente), Torlon della Amoco/Mitsubishi Chemical Company, cavo AI della Amoco/GE Coatings, rivestimenti per cavi serie HI-400 della Hitachi Chemical Company, vernice AmocoA-I della Amoco Company, fibra Kermel della French Rhone-Poulenc Company.
Lo Shanghai Synthetic Resin Research Institute, il Changchun Institute of Applied Chemistry, la Shanghai Electromagnetic Wire Factory, la Harbin Paint and Pigment Factory e la Tianjin Insulating Materials Factory hanno avviato la ricerca e lo sviluppo sulla poliammide-immide a metà degli anni '1970. Sono state vendute tutte pellicole e vernici.
Metodo di produzione
- Metodo del cloruro acido
- Metodo dell'isocianato
- Metodo di polimerizzazione diretta
- Metodo del dicarbonato di immina
La reazione del cloruro acido di anidride trimellitica con diammina aromatica per preparare poliammide-immide è un metodo importante. Il processo è il seguente:
Aggiungere una certa quantità di 4,4′-diaminodifenil etere, dimetilacetammide e xilene nel bollitore di reazione e iniziare a mescolare. Dopo che tutti i materiali sono sciolti, aggiungere cloruro di acido 1,2,4-trimellitico. La temperatura di reazione è controllata a 25-35°C. Quando la viscosità raggiunge il massimo, diluire con dimetilacetammide e xilene. Quindi, l'acido cloridrico prodotto dalla reazione viene neutralizzato con ossido di etilene per ottenere un prepolimero di acido poliammidico-amminico solubile. Se questo prepolimero viene disidratato e ciclizzato ad alta temperatura, è possibile produrre poliammide-immide infusibile e insolubile.
Proprietà fisiche e chimiche
La resistenza della poliammide-immide è ineguagliata da qualsiasi plastica industriale non rinforzata al mondo oggi. La sua resistenza alla trazione supera i 172 MPa e la sua temperatura di deformazione termica è di 274 °C sotto un carico di 1.8 MPa.
I polimeri di Torlon possono anche essere polimerizzati allo stato solido dopo la produzione, post-indurendo per aumentare il peso molecolare e fornire migliori proprietà. La post-indurimento avviene a 260 °C e il tempo e la temperatura richiesti per l'indurimento dipendono principalmente dallo spessore e dalla forma della parte.
Può essere utilizzato a lungo a 220℃, non perde peso a 300℃ e inizia a decomporsi a circa 450℃. Ha una migliore adesione, flessibilità e resistenza agli alcali, può essere miscelato con resina epossidica per reticolazione e polimerizzazione e ha una buona resistenza all'usura.
Elaborazione e modellatura
modanatura
Il materiale deve essere pre-essiccato prima dello stampaggio a iniezione. Le condizioni di essiccazione sono 150°C e 8 ore. Il limite superiore della temperatura del barile è 360℃ e la temperatura di lavorazione dello stampo è 200℃. La pressione di iniezione deve essere la più alta possibile. Dopo aver spento la pompa booster, la pressione di iniezione deve essere ridotta a 14-28 MPa e la contropressione deve essere 0.3 MPa. Il tempo di post-indurimento è di circa tre giorni a 170~260℃.
Film
I film di poliammide-immide sono stati preparati utilizzando un metodo di immersione continua. Utilizzare un foglio di alluminio largo 400 mm e spesso 0.05 mm come supporto continuo. Il foglio di alluminio imbevuto nella soluzione di prepolimero entra in un forno verticale e viene essiccato a 190 °C per rimuovere il solvente. Quindi, viene trattato a 200-210 °C per 2-4 ore per disidratare e ciclizzare la membrana di prepolimero. Dopo il raffreddamento, staccare il film dal foglio di alluminio.
Filo smaltato
In genere, i fili tondi smaltati di grandi dimensioni e i fili piatti smaltati vengono rivestiti su macchine smaltatrici verticali, mentre i fili sottili vengono rivestiti su macchine smaltatrici orizzontali, entrambe utilizzando il metodo di rivestimento in feltro. La temperatura del forno e la velocità di immersione variano in base alle specifiche del filo smaltato. Ad esempio, per il filo smaltato da 1 mm, la temperatura del forno è controllata a 200~300℃ e la velocità di immersione è di 4~6 metri al minuto.
Campi di applicazione
La poliammide-immide ha eccellenti proprietà meccaniche e la resistenza alla trazione di questo materiale colorato è di 190 MPa. Le plastiche stampate sono utilizzate principalmente in ingranaggi, rulli, cuscinetti e artigli di separazione delle fotocopiatrici. Ha una buona resistenza all'ablazione e proprietà elettromagnetiche ad alta temperatura e alta frequenza e può essere utilizzata come materiali di ablazione, materiali permeabili magneticamente e materiali strutturali per aeromobili. Ha buone proprietà di legame con metalli e altri materiali ed è adatta come vernice per fili smaltati, vernice impregnante, pellicole, laminati, rivestimenti e adesivi. Ad esempio: fili smaltati realizzati con essa sono stati utilizzati nei motori sommergibili per acque profonde di classe H; i laminati sono utilizzati in circuiti stampati e prese; le pellicole sono utilizzate come materiali di avvolgimento isolanti.
Tendenze di sviluppo
Rispetto alla polipiromellitimide, l'ammide-immide ha un punto di rammollimento e una temperatura di deformazione termica inferiori, un assorbimento d'acqua più elevato, una costante dielettrica relativa e proprietà tangenti di perdita dielettrica più elevate. La direzione di sviluppo futura è quella di migliorare la modifica e di legarla con altre materie plastiche per migliorare le sue proprietà sfavorevoli e soddisfare le esigenze di più utilizzi.
Poliammino bismaleimide
Poliammino-bis-mieimmide, in breve PABM
Storia dello sviluppo
Nel 1969, la società francese Rhone-Poulenc sviluppò per la prima volta con successo il prepolimero di bismaleimide Kerimid 601. Il polimero non produce gas di sottoprodotto quando solidificato, è facile da modellare e lavorare e il prodotto non ha pori. È una resina matrice ideale per compositi avanzati e resine laminate (Kerimid). Sulla base di questa resina, la società prepara materiali (Kinel) per stampaggio a compressione e a trasferimento. La poliamminobismaleimide ha buone proprietà di bilanciamento completo. Ha un'elevata resistenza al calore e non si decompone a 350 °C. Inoltre, ha ampie fonti di materie prime ed è economica, quindi sono state sviluppate molte varietà. Sono in fase di sviluppo materiali reticolati, modificati con acrilico indurenti per migliorare la resistenza meccanica, e l'acido bismaleimide è dealcoholizzato e ciclizzato per preparare monomeri di bismaleimide per migliorare il processo, ridurre i costi e accelerare lo sviluppo di poliammidi di bismaleimidi. Si prevede che entro la fine del XX secolo la domanda di questa resina aumenterà a un tasso annuo del 20%. La ricerca e lo sviluppo della poliamminobismaleimide in Cina sono iniziati a metà degli anni '15 e sono ancora nella fase di produzione sperimentale e sviluppo.
Metodo di produzione
Esistono due metodi di produzione per la poliamminobismaleimide: uno consiste nel sintetizzare l'intermedio bismaleimide facendo reagire l'anidride maleica con la diammina aromatica e poi facendola reagire con la diammina aromatica per prepararla. Questo metodo è generalmente chiamato metodo di sintesi indiretta; il secondo metodo è preparato mediante la reazione in un unico passaggio di anidride maleica e diammina aromatica, ed è generalmente chiamato metodo diretto per preparare la poliamminobismaleimide.
Il processo di preparazione della poliamminobismaleimide con metodo indiretto è il seguente:
L'acido maleico reagisce con il 4,4'-diaminodifenilmetano (MDA) in presenza di cloroformio e dimetilformammide (DMF) per formare bismaleimide, che può essere disidratata o rimossa tramite riscaldamento o conversione chimica. La ciclizzazione dell'acido acetico produce bismaleimide (MBI). Quindi, la poliamminobismaleimide viene preparata tramite la reazione di addizione di MBI e MDA.
Dal 1970, l'uso di metodi diretti per sintetizzare poliamminobismaleimmidi è gradualmente aumentato. La Germania Ovest e il Giappone hanno pubblicato successivamente molti documenti in quest'area. Per riassumere, ci sono approssimativamente tre metodi.
(1) Metodo degli amminoacidi:
L'anidride maleica reagisce con la diammina aromatica per formare l'acido poliamminobismaleimico, e poi reagisce con il gruppo carbossilico e il gruppo ammidico sulla molecola dell'acido poliamminobismaleimico. Sotto riscaldamento, attraverso l'idrogenazione con il gruppo amminico, l'acido poliamminoammico viene prodotto attraverso la reazione di addizione per spostamento ionico, e poi riscaldato per disidratare e chiudere l'anello per formare la poliamminobismaleimmide.
(2) Metodo del sale di esteramina:
L'anidride maleica reagisce con il metanolo per produrre estere monometilico dell'acido maleico, quindi reagisce con la diammina aromatica per formare un sale di ammonio di estere amminico. Viene riscaldata e disidratata per formare un sale di ammonio di estere monometilico. Quindi, si ottiene la reazione di addizione per spostamento di ioni idrogeno per generare ammide di estere polimonometilico, ciclizzazione dell'acido deacetico e infine poliammino bismaleimmide.
(3) Metodo di catalisi dell'acido acetico:
Questo metodo utilizza l'acido acetico come catalizzatore e mezzo di reazione per far reagire direttamente l'anidride maleica e la diammina aromatica per preparare la poliamminobismaleimmide.
Proprietà fisiche e chimiche
Le miscele e i laminati preparati con questo polimero hanno un'elevata resistenza al calore e possono essere utilizzati per lungo tempo a 200°C. Possono ancora mantenere più della metà delle loro proprietà meccaniche dopo l'invecchiamento a 200°C per un anno. Sono davvero buoni materiali isolanti di classe H. Le sue proprietà elettriche sono buone e la sua tangente di perdita dielettrica non cambia in un ampio intervallo di temperatura e a varie frequenze. Il coefficiente di usura e attrito sono piccoli, il coefficiente di attrito è 0.1~0.25 e la quantità di usura è 0.002~0.04 mm (basso valore PV). Ha un'eccellente resistenza chimica e prestazioni di radiazione, può sopportare l'irradiazione 108 Gray e le sue prestazioni di combustione possono raggiungere il livello UL94 V-0.
Elaborazione e modellatura
I materiali per stampaggio Kinel possono essere suddivisi grossolanamente in due categorie: miscele strutturali e miscele di parti scorrevoli. Le prime sono miscelate con fibre di vetro di diverse lunghezze; le seconde sono miscelate con grafite o grafite e bisolfuro di molibdeno o politetrafluoroetilene in polvere.
La lavorabilità e le condizioni di stampaggio del composto strutturale sono le seguenti:
Kinel5504 contiene fibra di vetro con una lunghezza di 6 mm e il suo fattore di volume è alto quanto 8.3 (densità 0.25 g/cm3). Prodotti stampati con eccellenti proprietà meccaniche possono essere ottenuti tramite stampaggio a compressione. Le condizioni di granulazione sono 120~130℃ e 20~40 MPa, le condizioni di stampaggio sono la temperatura di lavorazione 230~250℃, la pressione 10~30 MPa, il tempo di polimerizzazione 1 mm di spessore/2 minuti, la temperatura di preriscaldamento durante lo stampaggio è di circa 200℃ e il prodotto stampato viene posto Post-polimerizzazione in un forno di essiccazione a 250°C per 24 ore.
Per migliorarne la rilasciabilità, lo stampo può essere accuratamente rivestito con olio siliconico o spray di politetrafluoroetilene, mentre la superficie del modello richiede una cromatura.
Kinel5514 contiene una quantità leggermente inferiore di fibra di vetro, la lunghezza della fibra di vetro è 3 mm, il fattore di volume è 4.7 (densità 0.25 g/cm3) e può essere compresso per realizzare piccole parti di precisione. Le condizioni di stampaggio sono le stesse di Kinel5504.
Kinel5515 ha una buona fluidità e una rapida velocità di polimerizzazione e può essere lavorato tramite stampaggio a trasferimento. Le condizioni di granulazione e preriscaldamento sono le stesse delle varietà precedenti. La temperatura di stampaggio, il tempo di polimerizzazione e la pressione di iniezione dello stampaggio a trasferimento sono rispettivamente 200℃, 1mm di spessore/1 minuto e 30~60MPa. Le condizioni di post-polimerizzazione adatte sono 200℃ e 24 ore.
Le condizioni di stampaggio delle miscele per parti scorrevoli variano a seconda del tipo, ma sono generalmente le stesse.
Kinel5505 e Kinel5508, il primo contiene il 25% di grafite in polvere e il secondo contiene il 40% di grafite in polvere, sono entrambi materiali per stampaggio a compressione. I fattori di volume sono rispettivamente 4.0 (densità 0.36 g/cm3) e 4.6 (densità 0.34 g/cm3). Le condizioni di granulazione e preriscaldamento sono le stesse di altre varietà, ma durante la granulazione è possibile utilizzare la compressione a freddo o il granulatore e la pressione di granulazione è 10~40 MPa. La temperatura di stampaggio, la pressione di stampaggio e il tempo di polimerizzazione sono rispettivamente 220~260 ℃, 10~30 MPa, spessore 1 mm/2~4 minuti e le condizioni di post-polimerizzazione sono 250 ℃, 24 ore.
Kinel5518 è un materiale per stampaggio a compressione in micropolvere contenente polvere di politetrafluoroetilene, che può essere utilizzato per fogli di schiuma. Le condizioni di stampaggio sono le stesse di quelle con aggiunta di grafite. La temperatura di polimerizzazione finale è di 200℃.
Kinel5517 è una varietà contenente grafite e bisolfuro di molibdeno, che può essere utilizzata per ridurre le parti di attrito. Può essere compressa e sinterizzata. Il fattore di volume è 5.0 (densità 0.3 g/cm3). Le condizioni di stampaggio a compressione sono le stesse di quelle per altri materiali per parti scorrevoli.
Durante lo stampaggio a sinterizzazione, il materiale di stampaggio in polvere viene prima aggiunto nello stampo freddo e lo stampaggio ad alta pressione viene eseguito a una pressione di 100-200 MPa. Aprire lo stampo, estrarre il prodotto stampato, spostarlo nel forno di riscaldamento e riscaldare il prodotto a 180~250℃ sotto il controllo del programma (ad esempio, 180~185℃, 30 min, 185~200℃/1 ora, 200℃, 4 ore, 200~250℃, 1 ora, 250℃, 4 ore, circa 11 ore in totale). Il prodotto stampato viene raffreddato a temperatura ambiente e il prodotto stampato viene estratto dal forno. Non è necessaria alcuna post-polimerizzazione.
Campi di applicazione
La poliamminobismaleimide (PAMB) ha buone proprietà meccaniche, resistenza al calore, isolamento elettrico, resistenza alle radiazioni e solubilità in acqua alcalina calda. Come materiale strutturale, è adatta all'uso in motori, aeromobili, parti di automobili e materiali resistenti alle radiazioni. Materiali fotografici, ecc. Gli usi principali dei materiali Kinel per parti scorrevoli sono cuscinetti reggispinta, cuscinetti a strisciamento, fasce elastiche, rondelle reggispinta, guide, manicotti e piastre valvola, ecc.
Nel settore automobilistico, può essere utilizzato in parti di motori, cambi, ruote, componenti del motore, boccole a secco delle sospensioni, assali, linee di circolazione idraulica e parti elettriche, ecc.
Nel campo degli apparecchi elettrici, può essere utilizzato per circuiti stampati di computer elettronici, pannelli di strumenti resistenti al calore, diodi, alloggiamenti di elementi di commutazione a semiconduttore, piastre di base e connettori, ecc.
Nel campo aerospaziale può essere utilizzato nei manicotti dei motori a reazione, negli involucri dei missili, ecc.
Nel campo meccanico può essere utilizzato per realizzare ingranaggi, cuscinetti, gabbie per cuscinetti, prese, eliche, anelli di compressione e guarnizioni, ecc.
In altri campi può essere utilizzato per realizzare parti di macchine atomiche, adesivi per mole, ecc.
Tendenze di sviluppo
Rispetto ad altri materiali in resina poliimmidica, i materiali per stampaggio Kinel sono più facili da stampare e lavorare, ma le loro prestazioni sono equivalenti. Tuttavia, la sua lavorabilità di stampaggio è peggiore di quella delle resine termoindurenti generiche. In futuro, dovremmo concentrarci sullo sviluppo di varietà con migliori prestazioni di stampaggio per soddisfare le esigenze degli utenti.
Polieterimmide
Polieterimmide, PEI in breve
Storia dello sviluppo
Nel 1972, l'American GE Company iniziò a ricercare e sviluppare PEI. Dopo 10 anni di produzione sperimentale e di prove, nel 5,000 costruì un dispositivo di produzione da 1982 tonnellate e lo vendette ufficialmente sul mercato come prodotto Ultem. La domanda annuale in tutto il mondo è di circa 10,000 tonnellate. Successivamente, per migliorare la resistenza al calore del prodotto, GE sviluppò anche ULtemⅡ. Poiché ULtemⅡ contiene una struttura p-fenilendiammina, la temperatura di transizione vetrosa (tg) aumenta da 215° a 227°, adattandosi così alle esigenze della tecnologia di incollaggio superficiale di tubi ultra-piccoli (SMT) per componenti elettronici. L'azienda ha sviluppato il grado CRS5000 resistente agli agenti chimici e il copolimero siliconico di grado di rivestimento dei fili D9000. Per migliorare ulteriormente la resistenza al calore, la resistenza chimica e la fluidità, l'azienda ha anche sviluppato leghe plastiche speciali, come la lega PEI/PPS JD8901, la lega PEI/PC D8001, D8007 e la lega SPEI/PA.
Il lavoro di ricerca e sviluppo del Shanghai Synthetic Resin Research Institute sulla polieterimmide è iniziato nei primi anni '1980. Attualmente ha un dispositivo da 10t/aPEI, che al momento scarseggia. L'istituto si sta preparando a costruire un dispositivo di produzione PEI da 100t/a per soddisfare le esigenze dell'industria della difesa nazionale. La polieterimmide YS30 dell'istituto contiene difenil etere diammina nella sua struttura e il suo prodotto ha una migliore resistenza all'idrolisi.
Metodo di produzione
Il polieterimmide è composto da 4,4′-diaminodifenil etere o meta (o p-fenilendiammina) e 2,2′-bis[4-(3,4-dicarbossifenossi)fenil] Il dianidride propanica viene preparato mediante riscaldamento e policondensazione nel solvente dimetilacetammide, polverizzazione e imidizzazione.
Tra i metodi sopra citati, può essere suddiviso in metodo di sostituzione polinitro e processo di polimerizzazione a condensazione policiclica. Il primo subisce prima una reazione di ciclizzazione per generare un anello immidico, e poi subisce una reazione di sostituzione nitro nucleofila aromatica per formare una "cerniera" di etere flessibile. Il secondo esegue prima una reazione di ciclizzazione e poi una reazione di ciclizzazione. Il processo di generazione del polimero è un processo di polimerizzazione a condensazione policiclica.
Il PEI può essere preparato tramite policondensazione fusa. Questo approccio è promettente dal punto di vista economico, ecologico e tecnologico. Poiché questo metodo non utilizza solventi, il polimero non conterrà solventi, il che è di grande importanza per la lavorazione e l'uso.
Il PEI può anche essere prodotto direttamente nell'estrusore utilizzando un metodo continuo. Le fasi operative di questo metodo sono: la miscela di composti di partenza passa attraverso aree con diverse temperature nell'estrusore in sequenza, passando dall'area a bassa temperatura in cui i monomeri vengono miscelati all'area ad alta temperatura in cui il prodotto finale viene fuso. L'acqua generata dalla reazione di ciclizzazione viene scaricata continuamente dall'estrusore attraverso orifizi appropriati e viene solitamente estratta con l'aiuto della riduzione del vuoto nell'ultima area dell'estrusore. I pellet o i fogli di polimero possono essere ottenuti dall'uscita dell'estrusore. Il PEI e vari riempitivi possono anche essere miscelati direttamente nell'estrusore per produrre un composto a base di PEI.
Tra questi metodi, la polimerizzazione in soluzione è un metodo di produzione industriale. Tuttavia, il metodo di polimerizzazione in estrusione continua con estrusore è stato sviluppato con successo su un piccolo dispositivo dallo Shanghai Synthetic Resin Research Institute e può essere promosso alla produzione industriale.
Proprietà fisiche e chimiche
Il polieterimmide ha eccellenti proprietà meccaniche, proprietà di isolamento elettrico, resistenza alle radiazioni, resistenza alle alte e basse temperature e resistenza all'usura e può trasmettere microonde. L'aggiunta di fibra di vetro, fibra di carbonio o altri riempitivi può raggiungere lo scopo di una modifica migliorata. Può anche essere combinato con altre materie plastiche ingegneristiche per formare una lega polimerica resistente al calore, che può essere utilizzata a -160~180℃. Lo standard aziendale SR-7001-86 "Plastica polieterimmide per stampaggio a iniezione YS30" dello Shanghai Synthetic Resin Research Institute, i principali indicatori di prestazione sono mostrati nella Tabella 3-47.
Elaborazione e modellatura
Il polieterimmide può essere stampato a iniezione ed estruso, ed è facile da post-processare e unire ad altri materiali usando adesivi e vari metodi di saldatura. Grazie alla buona fluidità della fusione, parti con forme complesse possono essere prodotte tramite stampaggio a iniezione. Deve essere completamente essiccato a 150°C per 4 ore prima della lavorazione, la temperatura di iniezione è 337~427°C e la temperatura dello stampo è 65~117°C. Le condizioni di stampaggio a iniezione di YS30 sono le seguenti:
Preriscaldare a 150℃, 4 ore
Temperatura della canna:
Sezione anteriore 300~320℃
Sezione posteriore 330~410℃
Pressione di stampaggio a iniezione 60~100MPa
Tempo di mantenimento 5~30 secondi
Tempo di raffreddamento 5~30 secondi.
Campi di applicazione
Il polieterimmide ha eccellenti proprietà di bilanciamento globale ed è utilizzato efficacemente in settori industriali quali l'elettronica, i motori e l'aviazione, oltre a essere impiegato come materiale sostitutivo del metallo per prodotti tradizionali e per necessità culturali e quotidiane.
Nei settori dell'industria elettrica ed elettronica, i componenti realizzati in materiali in polieterimmide sono stati ampiamente utilizzati, tra cui connettori ad alta resistenza e dimensionalmente stabili, alloggiamenti per relè ordinari e micro, schede di circuito, bobine, circuiti flessibili e riflettori., Componenti in fibra ottica densa ad alta precisione. Ciò che è particolarmente sorprendente è che il suo utilizzo per sostituire il metallo nella produzione di connettori in fibra ottica può ottimizzare la struttura del componente, semplificarne le fasi di produzione e assemblaggio e mantenere dimensioni più precise, garantendo così una riduzione del costo del prodotto finale di circa il 40%.
Il foglio antiurto Ultem 1613 viene utilizzato per realizzare varie parti di aeromobili, come finestrini laterali, parti del muso, schienali dei sedili, pannelli delle pareti interne, rivestimenti delle porte e vari articoli per i passeggeri. Materiali compositi composti da PEI e fibra di carbonio sono stati utilizzati nella struttura di varie parti degli ultimi elicotteri.
Sfruttando le sue eccellenti proprietà meccaniche, la resistenza al calore e la resistenza chimica, il PEI viene utilizzato nel settore automobilistico, ad esempio per la produzione di connettori ad alta temperatura, luci e indicatori per auto ad alta potenza e sensori che controllano la temperatura esterna dell'abitacolo dell'auto (sensori di temperatura dell'aria condizionata). ) e un sensore che controlla la temperatura della miscela di aria e carburante (sensore di temperatura di combustione efficace). Inoltre, il PEI può essere utilizzato anche come giranti per pompe a vuoto resistenti all'erosione dell'olio lubrificante ad alta temperatura, giunti in vetro smerigliato (interfacce di presa) per distillatori che funzionano a 180 °C e riflettori per lampade antinebbia non illuminate.
La schiuma di polieterimmide viene utilizzata come materiale isolante termico e acustico per macchinari da trasporto, aeromobili, ecc.
Il PEI ha un'eccellente resistenza all'idrolisi, per cui viene utilizzato per maniglie, vassoi, morsetti, protesi, riflettori di luce medicali e apparecchi dentali per strumenti medico-chirurgici.
Nell'industria alimentare, vengono utilizzati come imballaggi per prodotti e come vassoi per forni a microonde.
PEI ha eccellenti proprietà meccaniche ad alta temperatura e resistenza all'usura, quindi può essere utilizzato per produrre parti di valvole per valvole di sterzo di condotte idriche. Grazie alla sua elevata resistenza, flessibilità e resistenza al calore, PEI è un eccellente materiale di rivestimento e filmogeno. Può formare rivestimenti e film adatti all'industria elettronica e può essere utilizzato per produrre dimensioni dei pori < 0.1μm e alta permeabilità di membrana microporosa. Può anche essere utilizzato come adesivo resistente alle alte temperature e fibra ad alta resistenza.
Tendenze di sviluppo
La polieterimmide è prodotta e venduta principalmente dalla General Electric Company degli Stati Uniti. La tendenza di sviluppo è quella di migliorare la resistenza al calore. Per questo motivo, la struttura p-fenilendiammina viene introdotta e legata con altre plastiche tecniche speciali. Per migliorare la resistenza meccanica di PEI, PC, PA e altre plastiche tecniche vengono utilizzate per formare leghe. In termini di tecnologia di polimerizzazione, è in fase di sviluppo la tecnologia di reazione di polimerizzazione a estrusione continua a doppia vite e si prevede che la produzione industriale sarà presto raggiunta.
Polietereterchetone
Polietere etere chetone, o PEEK in breve.
Introduzione
La resina di polietereterchetone (PEEK) è un polimero termoplastico cristallino e super resistente al calore. Ha proprietà fisiche e chimiche come resistenza alle alte temperature e resistenza alla corrosione chimica e può essere utilizzata come materiale strutturale resistente alle alte temperature e come materiale isolante elettrico. Tramite modifica, il PEEK può raggiungere proprietà fisiche più elevate. Ad esempio, può essere miscelato con politetrafluoroetilene (PTFE), polietersulfone (PESU), ecc. per soddisfare diversi requisiti di utilizzo. J.Denault e Lin SH utilizzano rispettivamente fibra di vetro (GF), fibra di carbonio (CF) e altre resine PEEK rinforzate con compositi per migliorare la temperatura di servizio del materiale, la rigidità, la stabilità dimensionale e le prestazioni di impatto; i materiali compositi PEEK riempiti con nanomateriali hanno una migliore durezza, resistenza alla trazione e la resistenza all'allungamento e il modulo di trazione sono aumentati del 20%-50% rispetto al PEEK puro, ampliando ulteriormente il suo ambito di applicazione.
Storia dello sviluppo
Nel 1977, la società britannica ICI ha sintetizzato con successo il polietereterchetone PEEK, che è stato venduto sul mercato nel 1978 e venduto con il marchio Victrex dal 1982. Grazie al suo background militare, il mercato del PEEK è stato monopolizzato da questa società per molto tempo. Oltre alla società britannica ICI, i produttori includono la giapponese Mitsubishi Chemical Company, la Sumitomo Chemical Company, l'americana DuPont Company e l'indiana Gharda Company, ecc. Non appena la resina PEEK è uscita, è stata considerata un importante materiale militare strategico dai produttori interessati e le esportazioni sono state limitate a molti paesi. Per soddisfare le urgenti esigenze dello sviluppo dell'industria della difesa nazionale cinese e dell'uso civile, lo Special Engineering Plastics Research Center della Jilin University ha sviluppato la tecnologia di sintesi della resina PEEK con diritti di proprietà intellettuale indipendenti. Changchun Jida High-tech Materials Co., Ltd. ha utilizzato questa tecnologia per costruire un dispositivo di produzione da 500 t/a.
Campi di applicazione
I materiali compositi termoplastici avanzati basati su PEEK sono diventati uno dei materiali compositi più pratici nel campo aerospaziale. I materiali compositi in fibra di carbonio/polietereterchetone sono stati utilizzati con successo nella produzione di pinne di coda completamente automatiche per aerei F117A, pannelli di pancia della fusoliera per aerei C-130, rivestimenti della fusoliera per aerei Rafale e carrello di atterraggio anteriore per aerei V-22. Lo speciale materiale composito PEEK rinforzato con fibra di carbonio che assorbe le onde ha eccellenti proprietà di assorbimento delle onde e può attenuare significativamente gli impulsi con una frequenza di 0.1 MHZ-50 GHZ. Questo tipo di materiale composito, modello APC, è stato utilizzato nella fusoliera e nelle ali di aerei da caccia avanzati. Inoltre, il materiale composito PEEK di tipo APC-2 sviluppato da ICI è un materiale composito rinforzato unidirezionale di fibra di carbonio CelionG40-700 e filato misto multifilamento PEEK. È particolarmente adatto per la produzione di rotori per elicotteri e involucri per missili. L'elicottero stealth americano LHX ha già adottato questo materiale composito. CL Ong et al. ha sviluppato un materiale composito in fibra di PEEK/grafite e lo ha solidificato in un dispositivo di atterraggio per il muso di un aereo da caccia. Ha le caratteristiche di un breve ciclo di produzione e di un'eccellente adattabilità ambientale. Grazie alla sua eccellente ignifugazione, è spesso utilizzato anche per preparare parti interne di aeromobili per ridurre i rischi di incendi.
Il PEEK ha le caratteristiche di ignifugazione, buona lavorabilità del rivestimento (può essere fuso ed estruso senza solvente), buona resistenza alla pelatura, buona resistenza all'abrasione e forte resistenza alle radiazioni. È stato utilizzato come isolamento o isolamento di cavi e fili. Strato protettivo, ampiamente utilizzato nell'energia atomica, aeromobili, navi e altri campi. Il PEEK può anche essere utilizzato per produrre connettori e parti di valvole per centrali atomiche, serbatoi di batterie per razzi e parti di motori di razzi. I contenitori per rifiuti nucleari possono anche essere realizzati utilizzando lo stampaggio a soffiaggio.
Elaborazione e modellatura
Film
Attualmente in Cina sono disponibili due metodi di stampaggio, ovvero il metodo di immersione continua e il metodo di fusione. Innanzitutto, si prepara una soluzione di acido poliammidico con una concentrazione dal 15% al 16% e una viscosità ridotta da 20 a 50 secondi in una soluzione di dimetilacetammide. Quindi, si utilizza una macchina per immersione multi-passaggio per eseguire l'operazione di immersione, utilizzando un foglio di alluminio spesso 0.05 mm come supporto continuo. Ogni immersione viene cotta e asciugata (sotto i 180°C) per rimuovere il solvente. La velocità di immersione è di 3.5~6.5 m/min. Quindi, viene trattata a 350°C per 30-60 minuti per disidratare e ciclizzare la pellicola di acido poliammidico. Dopo il raffreddamento, si stacca la pellicola di poliimmide dalla pellicola di alluminio per ottenere il prodotto finito. Se la soluzione di acido poliammidico viene colata su una cinghia di base in acciaio inossidabile in continuo funzionamento, è possibile produrre una pellicola di poliimmide tramite cottura e disidratazione e ciclizzazione ad alta temperatura.
Plastica stampata
Una soluzione di acido poliammidico ad alta viscosità al 15-20% preparata dalla reazione equimolare di dianidride piromellitica e 4,4'-diaminodifenil etere, quindi aggiunta di un catalizzatore di ammina terziaria, riscaldata per precipitare, rimosso il solvente e quindi trattata a 300°C ad alta temperatura, trasformata in polvere da stampaggio con elevata area superficiale specifica. Infine, utilizzando un metodo simile di metallurgia delle polveri, la polvere di poliimmide viene aggiunta allo stampo e mantenuta a 300°C per 10 minuti, quindi pressurizzata (275 MPa) per 2 minuti e raffreddata soffiando aria mantenendo la pressione. Quando la temperatura è inferiore a 200°C, rilasciare la pressione, rilasciare semplicemente lo stampo.
Fibra
La fibra di polipiromellitimide è realizzata da masterbatch soluzione di acido poliammidico DMAC (dimetilacetammide), che viene filata a secco in fibra di acido poliammidico in un ambiente gassoso e trasformata sotto stiramento completo. Viene formata in fibra di poliimmide e la stiratura della fibra viene completata a 550°C dopo la conversione termica. La fibra realizzata in questo modo ha una resistenza alla trazione di 0.45 GPa, un allungamento dell'11.7% e un modulo di 6.4 GPa.
Verniciatura
L'acido poliammico può essere utilizzato come materiale di rivestimento. Viene applicato ai fili e convertito termicamente in poliimmide, creando un importante rivestimento per cavi. I suddetti Pyre ML e Pyralin appartengono a questo tipo di rivestimento in polipiromellitimide.
