دليل شامل لجزيرة الأمير إدوارد (بولي إيثيريميد)

يتمتع البولي إيثيريميد (PEI) بخصائص حرارية وميكانيكية وكهربائية ممتازة، مما يضمن مكانه في التطبيقات عالية الأداء عبر قطاعات السيارات والفضاء والصناعة وغيرها.

استكشف البولي إيثيريميد بالتفصيل، بما في ذلك خصائصه الرئيسية (الميكانيكية والحرارية والكهربائية وما إلى ذلك)، وافهم ما يجعله خيارًا مثاليًا للتطبيقات الهندسية المتطورة. بالإضافة إلى ذلك، تعرف على عملية إنتاجها وشروط معالجة هذه المادة البوليمرية. لنبدأ بفهم الخصائص الأساسية لجزيرة الأمير إدوارد.

                                             

تعمل PEI على تحسين إمكانية معالجة PI

البوليميدات هي فئة جديدة نسبيًا من المواد البلاستيكية المتخصصة التي تتميز بنسبة عالية من القوة إلى الوزن، وثبات التأكسد الحراري، وخصائص ميكانيكية ممتازة، ومقاومة درجات الحرارة العالية، وأكثر من ذلك.

المجموعة المميزة للبوليميدات هي مجموعة imide أو -C=ONC=O-.

تم تطوير البولي إيثيريميد للتغلب على التحديات المرتبطة بالبوليميدات، وهي أن عائلة البوليمر هذه ليست قابلة للمعالجة بسهولة، كما أن الأجزاء النهائية تميل إلى أن تكون باهظة الثمن.

يوفر إدخال روابط الأثير المناسبة في السلسلة الجزيئية للبوليميد مرونة كافية لتحقيق قابلية معالجة ذوبان جيدة مع الاحتفاظ بالخصائص الميكانيكية والحرارية الممتازة المميزة للإيميدات العطرية.

• مجموعات إيميد تنقل أداء درجة الحرارة العالية.
  
  

• تسمح مجموعات الأثير بمعالجة الذوبان.
  
  

تم تطوير البولي إيثيريميد في البداية بواسطة شركة جنرال إلكتريك (المعروفة الآن باسم SABIC) في عام 1982 تحت الاسم التجاري ULTEM™ الراتنج.

                                                                                         التركيب الجزيئي للبولي إيثيريميد (PEI)

اليوم، جزيرة الأمير إدوارد متاحة من العديد من الموردين، مثل: SABIC، وشركة RTP، وLehmann & Voss، وQuadrant، وPolyOne، وما إلى ذلك.

البولي إيثيريميد (PEI) عبارة عن لدن حراري هندسي غير متبلور معروف بمقاومته لدرجات الحرارة العالية وخصائصه الميكانيكية والكهربائية المتميزة.

• الصيغة الجزيئية: [C₃₇H₂₄O₆N₂]
  

• الوزن الجزيئي: 592.61 جم/جم مول

  
  

يتميز هذا البوليمر عالي الأداء أيضًا بقوة شد عالية، وتثبيط جيد للهب، وانبعاث دخان منخفض، مما يجعله مادة مثالية للسيارات والتطبيقات الكهربائية والطبية وغيرها من التطبيقات الصناعية. تعتبر مقاومة البولي إيثيريميد لدرجات الحرارة العالية قادرة على المنافسة مع البوليكيتونات والبولي سلفونات وكبريتيد البولي فينيلين.

توليف البولي إيثيريميد

يتم إنتاج PEI عبر تفاعل بلمرة التكثيف بين ثنائي هيدريد ثنائي الفينول أ، مثل ثنائي هيدريد رباعي الكربوكسيل (الناتج من تفاعل ثنائي الفينول أ وأنهيدريد الفثاليك)، وثنائي أمين، مثل م-فينيلينديامين.

تضمنت العمليات المختبرية المبكرة تركيبًا باهظ الثمن وصعبًا. أدى المزيد من التطوير إلى سلسلة من الإنجازات، مما أدى إلى عملية إنتاج مبسطة وفعالة من حيث التكلفة. تتضمن الخطوة الأخيرة من هذه العملية تقليد الديانهيدريد باستخدام م-فينيلينديامين، كما هو موضح في الرسم البياني أعلاه. جزيرة الأمير إدوارد لديها Tg من 217 درجة مئوية.

البولي إيثيريميد (PEI) عبارة عن لدن حراري هندسي معروف بمقاومته لدرجات الحرارة العالية، وخصائصه الميكانيكية المتميزة، وأدائه الكهربائي الممتاز.

الخصائص الرئيسية لجزيرة الأمير إدوارد 

لقد تمت بالفعل مناقشة الخصائص الأساسية والرئيسية للبولي إيثيريميد. علاوة على ذلك، هناك خصائص أخرى مختلفة يجب أخذها في الاعتبار قبل اختيار لدن حراري محدد لتطبيق الاستخدام النهائي المطلوب.

• PEI عبارة عن راتينج لدن بالحرارة غير متبلور مع شفافية كهرمانية.

• يتميز الراتينج بدرجة حرارة انثناء عالية (200 درجة مئوية عند 264 رطل لكل بوصة مربعة)، وقوة شد عالية ومعامل انثناء (480.000 رطل لكل بوصة مربعة)، واحتفاظ جيد بالخصائص الميكانيكية عند درجات حرارة مرتفعة.

• إنه يوفر مزيجًا فريدًا من القوة النوعية العالية والصلابة والمرونة والثبات الممتاز للأبعاد.

• علاوة على ذلك، يُظهر الراتينج خواصًا كهربائية جيدة، ويظل مستقرًا على نطاق واسع من درجات الحرارة والترددات، بما في ذلك ترددات الموجات الدقيقة.

• لديها مقاومة جيدة للأشعة فوق البنفسجية وقابلية الطقس.

• PEI هو بطبيعته مثبط للهب دون الحاجة إلى إضافات.

• يحتوي على مؤشر أكسجين محدد مرتفع (LOI) يبلغ 47، وتظهر نتائج غرفة الدخان المجمعة NBS أقل كثافة بصرية محددة بين جميع اللدائن الحرارية غير المعبأة.

• يعتبر البولي إيثيريميد مقاومًا للكحوليات والأحماض والمذيبات الهيدروكربونية ولكنه قابل للذوبان في المذيبات المهلجنة جزئيًا.

• يُظهر جزيرة الأمير إدوارد أيضًا استقرارًا مائيًا جيدًا.

• تتمتع معظم درجات PEI بتصنيف UL94 لتثبيط اللهب VTM-0 وتتوافق مع معايير إدارة الغذاء والدواء (FDA) ومعايير الاتصال الغذائي بالاتحاد الأوروبي ومعايير ISO10993 (باللون الطبيعي).

• يوفر تعزيز الزجاج صلابة أعلى واستقرارًا للأبعاد مع الحفاظ على العديد من الخصائص المفيدة لقاعدة PEI. يوفر تعزيز الزجاج للمنتجات نسبة قوة إلى وزن ممتازة وقوة شد أعلى.

                             

مقارنة خصائص البولي إيثيريميد (PEI) مع بوليمرات السلفون

القيود المرتبطة بجزيرة الأمير إدوارد

• تكلفة عالية جدًا - مناسبة للتطبيقات الصعبة.

• قابلية التلوين منخفضة.

• تتعرض للهجوم بواسطة المذيبات المكلورة القطبية، والهيدروكربونات العطرية، والأسيتات، وما إلى ذلك، مما يؤدي إلى تشقق الإجهاد (راجع جدول المقاومة الكيميائية الذي يقارن بين PEI وبوليمرات السلفون أدناه).

• يتطلب أوقات تجفيف طويلة قبل المعالجة.

• يتطلب قوالب ساخنة أثناء صب الحقن.

                                                                              مقارنة المقاومة الكيميائية