聚醚醯亞胺（PEI）概覽
聚醚醯亞胺 （PEI） 是聚醯亞胺高性能材料家族的一員，該系列還包括聚醯胺醯亞胺 （PAI）。 PEI是一種無定形熱塑性塑膠，其聚合物結構包括醚（E）鍵與聚醯亞胺（PI）分子結構。 這種改性允許PEI通過 注塑成型 和擠出進行熔融加工，這是傳統聚醯亞胺材料（如Vespel® PI）的限制。
在其基本形式中，聚醚醯亞胺是透明的琥珀色。 其性能特點是強度重量比高，強度保持率高達 390°F （200°C），長期抗熱氧化，良好的電氣性能以及固有的耐化學性和阻燃性。 愛德華王子島還因其在長時間暴露於蒸汽和熱水后仍能保持性能而受到認可，這對於需要強力清潔或滅菌的食品加工設備和 醫療應用 來說是個好處。
自推出以來，PEI牌號的激增包括幾種具有不同玻璃纖維增強水準的牌號，這些玻璃纖維增強水準可提高高性能熱塑性塑膠的結構強度。
通用電氣公司的塑膠部門於1982年以 Ultem™PEI 商標開發並商業化了聚醚醯亞胺。 塑料業務擁有廣泛的聚合物清單，包括GE獨有的材料Ultem PEI，後來被SABIC塑膠收購。
PEI樹脂等級， 供應商
沙特基礎工業公司（SABIC）仍然是Ultem PEI樹脂的唯一生產商，並通過美國和西班牙的工廠向全球市場供應樹脂。
從最初的透明材料形式開始，Ultem PEI 產品線迅速擴展，以滿足多個行業中不斷增長的應用需求。 添加了各種標準和定製顏色，以服務於飛機、醫療和食品相關應用。 不同形式的 Ultem PEI 包括可模塑和可擠出的顆粒和包衣粉末，以適應該材料最常見的生產方法和應用。 幾種顆粒成型和擠出等級還含有添加劑，以提高加工性能。
在性能改性牌號中，玻璃纖維增強配方在惡劣環境中的結構應用中應用尤為廣泛，在這些環境中，PEI 固有的耐高溫、加壓蒸汽和許多腐蝕性化學品的抵抗力也是有利的。
愛德華王子島股票形狀; Drake's Ultem 2300 PEI 無縫管 ®
幾種未填充和改性等級的 Ultem PEI 在型材行業中很容易獲得，作為可加工的棒材和板材。 Drake 還可應要求提供這些產品。
使用最廣泛的超高性能纖維增強PEI牌號之一是30%玻璃纖維增強Ultem 2300 PEI。 它也是Drake Plastics的主要PEI材料，產品以無縫管®以及機加工和注塑件的形式提供。 其他 Ultem PEI 形狀和等級可根據要求提供，通常有適度的最低要求。
Ultem 2300 無縫管是 Drake 開發的獨特可加工配置，可在由棒材和板材加工的零件中實現更高水準的性能。 其無縫配置消除了與厚壁擠塑熱塑性塑膠管中常見的熔接線相關的問題。 它還為那些配置適合從管材而非棒材加工的部件提供了令人信服的經濟性。
Ultem 2300 PEI 性能特點
添加 30% 研磨玻璃纖維增強材料，使 Ultem 2300 PEI 在極端溫度下的剛度和尺寸穩定性比未填充的等級大幅提高，同時保持聚合物的固有性能優勢。
Ultem 2300 PEI 在負載下的熱性能使其在相對較小的超高性能材料家族中佔有適當的地位。 它的玻璃化轉變溫度 （Tg） 為 419°F （215°C）。 30% 的玻璃纖維增強材料將其熱變形溫度提高到 410°F （210°C），比未增強的等級高出約 10%。 在劇烈溫度變化下的尺寸穩定性方面，其線性熱膨脹係數 （CLTE） 為 1.1 E-5/°F （1.98 E–5/°C），可與航空級鋁相媲美。
結構強度和穩定性
未增強的 Ultem PEI 等級在負載下的高溫下具有固有的剛度和穩定性。 添加 30% 的玻璃纖維增強材料使 Ultem 2300 在結構性能方面取得了重大進步。 其彎曲模量為 1,300,000 psi （8,960 MPa），是未增強的 Ultem PEI 的兩倍半以上，因此 2300 牌號的規格經常用於化學處理應用，這些應用經歷接近其玻璃化轉變溫度的高物理負荷。
水解穩定性
與所有 Ultem PEI 牌號一樣，Ultem 2300 PEI 在長時間受到蒸汽和暴露在水中時可抵抗物理性能退化。 其低吸濕性（飽和時為0.90%重量）和由此產生的尺寸穩定性使其成為泵元件和電氣連接器的理想選擇，這些元件和電氣連接器需要耐溫、耐化學性和高強度，並在潮濕條件下保持精確的尺寸。
高介電強度
Ultem PEI 聚合物的固有電氣性能也延續到了玻璃纖維增強的 Ultem 2300 中。 Ultem 2300 在油中的介電強度為 770 V/mil，在空氣中的介電強度為 630 V/mil，因此經常成為電氣絕緣和隔離元件中高性能熱塑性塑膠的規格。 典型應用包括電氣連接器、設備外殼和主體、線圈線軸和接線端子。 Ultem PEI 的基礎樹脂具有市場上任何市售熱塑性塑膠中最高的介電強度（無論是半結晶聚合物還是無定形聚合物）。
耐環境應力開裂性
Ultem PEI 具有聚醯亞胺基聚合物結構，因此在耐化學性方面優於許多其他無定形熱塑性塑膠。 這種高性能熱塑性塑膠可承受大多數汽車和飛機液體、脂肪族碳氫化合物、醇類、酸和弱水溶液的暴露。 由於化學濃度、溫度和物理負荷的變化，Ultem PEI 和任何其他材料的所有應用都必須在實際條件下進行測試，以確定材料的使用適用性。
可燃性和煙霧產生
Ultem 2300 PEI 與大多數等級的PEI一樣，無需使用阻燃添加劑即可表現出固有的阻燃性。 它的極限氧指數 （LOI） 為 50%，在特定的 UL 測試厚度下具有 UL94 V-0 和 94 V5A 等級。 30% 玻璃纖維增強PEI牌號還會產生低煙，使其成為飛機中某些結構和電氣部件的候選材料。
性能和成本優勢：Drake 的 Ultem 2300 PEI 無縫管 ®
Drake Plastics開發了無縫管®工藝技術，以克服與厚壁擠出管中的熔接線完整性相關的性能問題。 這種獨特的毛坯形狀配置還在成品加工零件和元件的性能和成本方面產生了其他一些優勢。
更高的強度
Drake 的 Ultem 2300 PEI 無縫管與由桿加工而成的管狀配置相比，具有更高的環強度。 獨立的爆破測試表明，無縫管具有兩倍的抗破裂性，這對於承受高內部或外部壓力和負載的零件來說是一個重要因素。
由於無縫管是在整個橫截面上以均勻流動生產的，因此它消除了薄弱的“焊接”線，並承受了更大的內部或外部徑向應力載荷。
提高尺寸穩定性
Drake 的 Ultem 2300 PEI 無縫管具有 OD 和 ID 的線性熱膨脹係數 （CLTE），與樹脂供應商的樹脂數據表流入值非常相似。 這種一致性源於Drake Plastics在生產無縫管方面的專業知識，該無縫管在其整個圓周上具有均勻的纖維取向。
在加工中實現更好的公差控制
Drake 的機械加工客戶報告說，與棒材和板材相比，無縫管的公差控制更好，尤其是在圓度和同心度方面。
當圓柱形零件由棒材加工而成時，當材料被取芯以形成圓形配置時，它們的外徑會收縮。 這是因為在熱塑性棒材的熔融擠出過程中，棒材核心處的材料品質通常以緩慢的速度冷卻，產生與冷卻速度更快的外部不同的內應力水準。 核心還“束縛”了桿的外部區域。 當加工掉時，型芯與桿周邊的內應力差會導致加工零件變形並呈現橢圓形。
Drake 的 Ultem 2300 PEI 無縫管消除了芯材，並且在加工時在整個橫截面上表現出一致的行為。
減少材料損失和加工時間
使用 Ultem 2300 PEI 無縫管，可以省去鑽孔，並且可以快速準確地加工內徑尺寸和公差。 通過取芯棒，這大大減少了與加工圓形配置相關的材料損失。 它還可以減少鑽孔時間和工具磨損，這兩者對於像Ultem 2300 PEI這樣的磨蝕性纖維增強材料來說都非常重要。
OD/ID 組合，快速周轉
Ultem 2300 PEI 無縫管為石油和天然氣以及其他行業的許多維護和維修操作提供服務，在這些行業中，快速周轉對於維持運營至關重要。 Drake 生產大量 Ultem 2300 PEI 無縫管外徑/內徑組合，以實現快速周轉。 尺寸範圍還允許提高材料和加工效率，這些優勢與Drake的精益製造理念完全一致。
典型的 Ultem 2300 PEI 無縫管®應用
- 油氣和化工加工設備中的結構部件、環、密封件。
- 熱絕緣體;電絕緣體和隔離器。
- 飛機結構部件、電氣連接器、部件和照明外殼。
- 電氣連接器塊、主體和線圈線軸。
