什麼是 Ultem 4001 PEI？
Ultem 4001 PEI 以 PTFE 作為內部潤滑劑配製而成。 它為工程師和設計師提供了聚醚醯亞胺聚合物固有的高性能，以及顯著提高的耐磨性。
與所有 Ultem 牌號一樣，Ultem 4001 是一種可熔融加工的無定形高性能熱塑性塑膠。 樹脂配方是不透明的。 標準顏色為黑色和自然淺棕色，也可提供定製顏色。 它符合 RoHS 標準。
包括 Ultem 4001 在內的所有 Ultem 牌號均具有很高的結構強度和在高溫下負載下的抗蠕變性。 它們具有UL 94 V0和94 5VA可燃性等級，可抵抗多種化學品，並在衝擊時表現出良好的韌性。 Drake 還提供纖維增強 Ultem PEI 牌號，例如 Ultem 2300，以無縫管®的形式提供。
在化學上，PEI 是一種聚醚醯亞胺。 它屬於聚醯亞胺聚合物家族，包括 Torlon PAI（聚醯胺-醯亞胺）和 Vespel PI（聚醯亞胺）。 這些更高性能的醯亞胺在高溫下具有更高的強度和剛度，並且具有固有的耐磨性，而 Ultem 4001 PEI 通過將 PTFE 集成到其配方中來實現這一點。
Drake 在 Ultem 4001 中提供哪些產品？
Ultem 4001 的性能與 Ultem 1000 相比如何？
Ultem 4001 PEI 配方的 PTFE 含量為 Ultem PEI 固有的高性能增加了耐軸承性和耐磨性。 這種內部潤滑劑對聚合物的其他屬性影響很小，包括其機械性能和耐熱性，如 表 1 中未填充的標準 Ultem 1000 的比較所示。
表 1. 性能比較：
標準 Ultem 1000 PEI 與耐磨 Ultem 4001 PEI
| 性能 | 測試 方法 | 單位 | Ultem 1000 | Ultem 4001 |
| 比重 | ASTM D 792 | g/cc | 1.27 | 1.33 |
| 硬度 | ASTM D 785 | 洛氏硬度 M | 109 | 110 |
| 拉伸強度 @ 屈服 | ASTM D 638 | 兆帕 PSI （磅/平方英寸） |
110 16,000 |
103 14,900 |
| 伸長率 @ 斷裂 | ASTM D 638 | % | 60 | 40 |
| 彎曲模量 | ASTM D 790 | 兆帕 KSI |
3510 509 |
3400 493 |
| 彎曲屈服強度 | ASTM D 790 | 兆帕 KSI |
165 23,900 |
151 21,900 |
| 懸臂梁衝擊，缺口 | ASTM D 256 | J/釐米 英尺-磅/英寸 |
0.530 0.993 |
1.17 2.19 |
| 熱變形溫度 @ 1.8MPa | ASTM D 648 | °C °F |
201 394 |
200 392 |
| 玻璃化轉變溫度 （Tg） | °C °F |
217 423 |
217 423 |
|
| 泰伯磨損 | ASTM D 1044 | 毫克損失 /1000 次迴圈 | 10.0 | 2.0 |
| K 因子 xE-10，PV=2000 | 樹脂供應商 （Sabic） 測試方法 | psi-fpm 與鋼 | NA | 72 |
| K 因子 xE-10，PV=2000 | 樹脂供應商 （Sabic） 測試方法 | psi-fpm 與自身 | NA | 27 |
| 鋼的摩擦係數，動力學 | ASTM D 1894 | 0.42 | 0.25 | |
| 阻燃性 | UL94 | 94V0 ≥ 0.75 毫米 5VA ≥ 3.0mm |
94V0 ≥ 0.38 毫米 5VA ≥ 1.5mm |
|
| 氧指數 | ISO 4589 | % | 47 | 48 |
注意：數據基於行業標準測試方法或樹脂供應商開發的測試，僅用於一般比較。 應用必須在實際的最終使用條件下進行測試，以驗證由任何塑膠材料製成的元件的性能.
Ultem 4001 的高耐磨性是其相對於 Ultem 1000 的主要優勢。
部件在動態載荷下與自身或金屬接觸的高溫應用可受益於 Ultem 4001 的軸承和耐磨性。
Ultem 1000 的磨損（K 因數）數據無法直接比較。 然而，Taber 磨損值顯示 Ultem 4001 的性能有顯著提高，摩擦係數數據也是如此。
專案說明：
由於軸承和磨損應用涉及變數，因此依靠 K 因數或其他特性的單個數據點來確定元件的性能是不切實際的。 因此，必須在實際操作條件下對部件進行測試，以驗證其在使用中的可靠性。 Drake 可以協助使用 Ultem 4001 加工原型進行測試，並與客戶合作進行特定零件所需的任何設計修改.
Ultem 4001 的玻璃化轉變溫度高於 PEEK
Ultem 4001 的軟化點或玻璃化轉變溫度 （Tg） 為 217oC，比 PEEK 在 150oC 時的 Tg 高出近 70oC。 Ultem 4001 的熱性能（包括 Tg 217C）和耐磨性使 Ultem 4001 成為 PEEK 熱性能不足以及化學暴露與 PEI 聚合物相容的動態承載應用的候選材料。
Ultem 4001 的剛度高於大多數無定形塑膠。
在無定形熱塑性塑膠中，未增強的 Ultem PEI 的彎曲模量非常出色。 此外，如表 1 所示，Ultem 4001 PEI 中的內部潤滑劑對這一特性的影響可以忽略不計。 這些性能明顯高於其他高性能非晶塑膠（如 PSU 和 PPSU），與 3500 MPa 的未 增強 PEEK 的剛度相比具有優勢。
Ultem 4001 的阻燃性等級為UL 94V0和5VA。
與其他PEI等級一樣，Ultem 4001 具有固有的阻燃性，無需阻燃添加劑即可達到其UL 94V0和5VA等級。 它的氧指數或 LOI 為 48%。
耐化學性超過大多數無定形熱塑性塑膠。
PEI 聚合物比其他無定形熱塑性塑膠耐化學腐蝕的範圍要大得多。 Ultem 4001 PEI 也不例外。 事實上，PTFE 添加劑提高了 Ultem PEI 固有的耐化學性。 它在大多數商用汽車和飛機流體、全鹵化烴、醇類和弱水溶液中表現良好。 但是，其耐化學性比 PEEK 和其他半結晶材料更有限，不應用於暴露於強鹼性環境或部分鹵代烴的部件。
與任何材料一樣，由 Ultem 4001 製成的元件如果長時間接觸化學品，則必須在實際使用條件下進行評估，以驗證使用性能。
Ultem 4001 的其他重要特性是什麼？
Ultem PEI 牌號（包括 Ultem 4001）的典型特性包括：
- 優異的介電強度
- 耐用性和重量輕
- 穩定的電氣性能
- 高尺寸穩定性
- 低吸水率
- 無鹵阻燃添加劑
哪些類型的應用程式將從 Ultem 4001 中受益？
Ultem 4001 具有高結構強度、可燃性等級和熱性能，是需要在較寬溫度範圍內具有抗蠕變性的軸承和磨損部件的理想選擇。 在相容的化學環境中，Ultem 4001 還可以在需要更高耐溫性的應用中作為 PEEK 的升級。 服務於不同行業的功能應用包括：
- 耐磨墊和其他滑動表面部件
- 電氣設備中的滾輪和襯套
- 高溫機器人應用
- 醫療診斷設備中的動態承載部件
- 液體計量設備元件
