Aufrufe: 0 Autor: Site-Editor Veröffentlichungszeit: 02.02.2026 Herkunft: Website
Polyetherimid (PEI) verfügt über hervorragende thermische, mechanische und elektrische Eigenschaften und sichert sich seinen Platz in Hochleistungsanwendungen in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Industrie- und anderen Branchen.
Erkunden Sie Polyetherimid im Detail, einschließlich seiner wichtigsten Eigenschaften (mechanisch, thermisch, elektrisch usw.), und verstehen Sie, was es zur idealen Wahl für anspruchsvolle technische Anwendungen macht. Erfahren Sie außerdem mehr über den Herstellungsprozess und die Bedingungen für die Verarbeitung dieses Polymermaterials. Beginnen wir damit, die grundlegenden Eigenschaften von PEI zu verstehen.
PEI verbessert die Verarbeitbarkeit von PI
Polyimide sind eine relativ neue Klasse von Spezialkunststoffen, die sich durch ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, thermooxidative Stabilität, hervorragende mechanische Eigenschaften, Hochtemperaturbeständigkeit und mehr auszeichnen.
Die charakteristische Gruppe der Polyimide ist die Imid- oder -C=ONC=O-Gruppe.
Polyetherimid wurde entwickelt, um die mit Polyimiden verbundenen Herausforderungen zu überwinden, nämlich dass diese Polymerfamilie nicht leicht schmelzverarbeitbar ist und fertige Teile in der Regel recht teuer sind.
Die Einführung geeigneter Etherbindungen in die Molekülkette des Polyimids sorgt für ausreichende Flexibilität, um eine gute Schmelzverarbeitbarkeit zu erreichen und gleichzeitig die hervorragenden mechanischen und thermischen Eigenschaften aromatischer Imide beizubehalten.
Imidgruppen verleihen Hochtemperaturleistung.
Ethergruppen ermöglichen eine Schmelzverarbeitung.
Polyetherimid wurde ursprünglich 1982 von General Electric (heute bekannt als SABIC) unter dem Handelsnamen ULTEM™-Harz entwickelt.
Molekulare Struktur von Polyetherimid (PEI)
Heute ist PEI von mehreren Anbietern erhältlich, wie zum Beispiel: SABIC, RTP Company, Lehmann & Voss, Quadrant, PolyOne usw.
Polyetherimid (PEI) ist ein amorpher technischer Thermoplast, der für seine hohe Temperaturbeständigkeit und hervorragende mechanische und elektrische Eigenschaften bekannt ist.
Summenformel: [C₃₇H₂₄O₆N₂]
Molekulargewicht: 592,61 g/g-mol
Dieses Hochleistungspolymer zeichnet sich außerdem durch eine hohe Zugfestigkeit, gute Flammhemmung und geringe Rauchentwicklung aus, was es zu einem idealen Material für Automobil-, Elektro-, Medizin- und andere Industrieanwendungen macht. Die Hochtemperaturbeständigkeit von Polyetherimid ist mit Polyketonen, Polysulfonen und Polyphenylensulfid konkurrenzfähig.
Synthese von Polyetherimid
PEI wird durch eine Kondensationspolymerisationsreaktion zwischen einem Bisphenol-A-Dianhydrid, beispielsweise einem Tetracarbonsäuredianhydrid (hergestellt aus der Reaktion von Bisphenol A und Phthalsäureanhydrid), und einem Diamin, beispielsweise m-Phenylendiamin, hergestellt.
Frühe Laborprozesse erforderten teure und schwierige Synthesen. Die Weiterentwicklung führte zu einer Reihe von Durchbrüchen, die zu einem vereinfachten und kostengünstigen Produktionsprozess führten. Der letzte Schritt dieses Prozesses beinhaltet die Imidisierung des Dianhydrids mit m-Phenylendiamin, wie im obigen Diagramm gezeigt. PEI hat eine Tg von 217 °C.
Polyetherimid (PEI) ist ein technischer Thermoplast, der für seine Hochtemperaturbeständigkeit, hervorragende mechanische Eigenschaften und hervorragende elektrische Leistung bekannt ist.
Haupteigenschaften von PEI
Die grundlegenden und wichtigsten Eigenschaften von Polyetherimid wurden bereits besprochen. Darüber hinaus müssen verschiedene andere Eigenschaften berücksichtigt werden, bevor ein spezifischer Thermoplast für eine gewünschte Endanwendung ausgewählt wird.
PEI ist ein amorphes thermoplastisches Harz mit bernsteinfarbener Transluzenz.
Das Harz zeichnet sich durch eine hohe Biegetemperatur (200 °C bei 264 psi), eine hohe Zugfestigkeit und einen hohen Biegemodul (480.000 psi) sowie eine gute Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen aus.
Es bietet eine einzigartige Kombination aus hoher spezifischer Festigkeit, Steifigkeit, Flexibilität und hervorragender Dimensionsstabilität.
Darüber hinaus weist das Harz gute elektrische Eigenschaften auf und bleibt über einen weiten Temperatur- und Frequenzbereich, einschließlich Mikrowellenfrequenzen, stabil.
Es verfügt über eine gute UV-Beständigkeit und Witterungsbeständigkeit.
PEI ist von Natur aus flammhemmend, ohne dass Zusatzstoffe erforderlich sind.
Es hat einen hohen Limiting Oxygen Index (LOI) von 47 und die kombinierten NBS-Rauchkammerergebnisse zeigen die niedrigste spezifische optische Dichte unter allen ungefüllten Thermoplasten.
Polyetherimid ist beständig gegen Alkohole, Säuren und Kohlenwasserstofflösungsmittel, ist jedoch in teilweise halogenierten Lösungsmitteln löslich.
PEI weist außerdem eine gute hydrolytische Stabilität auf.
Die meisten PEI-Typen haben eine UL94-Flammschutzklasse von VTM-0 und entsprechen den FDA-Standards, den EU-Lebensmittelkontaktstandards und den ISO10993-Standards (in natürlicher Farbe).
Die Glasverstärkung bietet eine höhere Steifigkeit und Dimensionsstabilität und behält gleichzeitig viele der nützlichen Eigenschaften von Basis-PEI bei. Die Glasverstärkung verleiht Produkten ein hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und eine höhere Zugfestigkeit.
Vergleich der Eigenschaften von Polyetherimid (PEI) mit Sulfonpolymeren
Mit PEI verbundene Einschränkungen
Sehr hohe Kosten – geeignet für anspruchsvolle Anwendungen.
Geringe Färbbarkeit.
Wird durch polare chlorierte Lösungsmittel, aromatische Kohlenwasserstoffe, Acetate usw. angegriffen und führt zu Spannungsrissen (siehe Tabelle zur chemischen Beständigkeit zum Vergleich von PEI- und Sulfonpolymeren unten).
Erfordert lange Trocknungszeiten vor der Verarbeitung.
Erfordert heiße Formen beim Spritzgießen.
Vergleich der chemischen Beständigkeit
