Ultem? PEI 4001– 全面概述

什么是 Ultem 4001 PEI？

Ultem 4001 PEI 采用聚四氟乙烯作為內(nèi)部潤滑劑。 它為工程師和設計師提供了聚醚酰亞胺聚合物固有的高性能，以及顯著增強的耐磨性。

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料。 樹脂配方是不透明的。 標準顏色為黑色和自然淺棕色，也可定制顏色。 它符合 RoHS 標準。

包括 Ultem 4001 在內(nèi)的所有 Ultem 牌號都具有很高的結(jié)構(gòu)強度，并能在高溫下抗蠕變。 它們的可燃性達到 UL 94 V0 和 94 5VA，可抵御多種化學物質(zhì)，并具有良好的抗沖擊韌性。 此外，還可提供纖維增強型 Ultem PEI 牌號，如德雷克公司以無縫管? 形式提供的 Ultem 2300。

在化學上，PEI 是一種聚醚酰亞胺。 它屬于聚酰亞胺聚合物系列，包括Torlon PAI（聚酰胺-酰亞胺）和 vespel PI（聚酰亞胺）。 這些高性能的酰亞胺在高溫下具有更高的強度和剛度，并且本身具有耐磨性，而 Ultem 4001 PEI 在配方中加入了聚四氟乙烯（PTFE），從而實現(xiàn)了耐磨性。


普威復材提供哪些 Ultem 4001 產(chǎn)品？

普威復材通過熔融擠壓將 Ultem 4001 樹脂轉(zhuǎn)換成半成品形狀，并提供一系列尺寸和配置。 擠壓棒材和板材產(chǎn)品隨后被加工成精密部件，用于各種用途。 普威復材公司在同一地點擁有多種制造能力，能夠從精密原型過渡到機加工或注塑成型的生產(chǎn)部件。

Ultem? PEI 4001– 全面概述


Ultem 4001 的性能與 Ultem 1000 相比如何？

Ultem 4001 PEI 配方中的聚四氟乙烯（PTFE）成分為Ultem PEI 本身的高性能增添了軸承和耐磨性。 正如表 1 中與標準未填充 Ultem 1000 的對比所示，這種內(nèi)部潤滑劑對聚合物的其他屬性（包括機械性能和耐熱性）影響很小。

表 1. 屬性比較：

標準 Ultem 1000 PEI 與耐磨 Ultem 4001 PEI 的對比

特性測試方法單位Ultem 1000Ultem 4001
比重ASTM D 792克/立方厘米1.271.33
硬度ASTM D 785洛氏硬度 M109110
屈服拉伸強度ASTM D 638MPa
psi		110
16,000		103
14,900
斷裂伸長率ASTM D 638%6040
彎曲模量ASTM D 790MPa
ksi		3510
509		3400
493
撓曲屈服強度ASTM D 790MPa
ksi		165
23,900		151
21,900
伊佐德沖擊，缺口ASTM D 256J/cm
ft-lb/in		0.530
0.993		1.17
2.19
熱變形溫度 @ 1.8MPaASTM D 648°C
°F		201
394		200
392
玻璃轉(zhuǎn)化溫度 (Tg)
°C
°F		217
423		217
423
塔伯磨損ASTM D 1044毫克損耗/1000 次循環(huán)10.02.0
K 因子 xE-10，PV=2000樹脂供應商（沙比克）的測試方法psi-fpm 對鋼材不適用72
K 因子 xE-10，PV=2000樹脂供應商（沙比克）測試方法psi-fpm 與自身不適用27
鋼材摩擦系數(shù)，動摩擦系數(shù)ASTM D 1894
0.420.25
可燃性UL94
94V0 ≥ 0.75mm
5VA ≥ 3.0mm		94V0 ≥ 0.38mm
5VA ≥ 1.5mm
氧指數(shù)ISO 4589%4748

備注:數(shù)據(jù)基于行業(yè)標準測試方法或樹脂供應商開發(fā)的測試，僅供一般性比較。 必須在實際最終使用條件下對應用進行測試，以驗證任何塑料材料制成的部件的性能.


Ultem 4001 的高耐磨性是其優(yōu)于 Ultem 1000 的主要優(yōu)勢。

在高溫應用中，如果部件在動態(tài)負載下與自身或金屬接觸，Ultem 4001 的軸承和耐磨性將使其受益匪淺。

Ultem 1000 沒有磨損（K 因子）數(shù)據(jù)，無法進行直接比較。 但 Taber 磨損值和摩擦系數(shù)數(shù)據(jù)都顯示 Ultem 4001 的性能有了顯著提高。


工程說明：

由于軸承和磨損應用中存在各種變量，因此依靠 K 因子或其他屬性的單一數(shù)據(jù)點來確定部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，以驗證其使用可靠性。 德雷克可協(xié)助使用 Ultem 4001 加工原型進行測試，并與客戶合作對特定部件進行所需的任何設計修改。


Ultem 4001 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于 PEEK。

Ultem 4001 的軟化點或玻璃轉(zhuǎn)化溫度 (Tg) 為 217 攝氏度，比 PEEK 的 150 攝氏度高出近 70 攝氏度。 Ultem 4001 的熱性能（Tg 217C）和耐磨性使其成為動態(tài)承載應用的候選材料，在這些應用中，聚醚醚酮（PEEK）的熱性能可能會有所欠缺，而且與 PEI 聚合物的化學接觸是兼容的。


Ultem 4001 的剛性高于大多數(shù)無定形塑料。

在無定形熱塑性塑料中，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(nèi)部潤滑劑對這一特性的影響微乎其微。 這些特性明顯高于 PSU 和 PPSU 等其他高性能無定形塑料，與未增強的 PEEK在 3500 兆帕時的剛度相比也毫不遜色。


Ultem 4001 的阻燃等級為 UL 94V0 和 5VA。

與其他 PEI 牌號一樣，Ultem 4001 本身具有阻燃性，無需添加任何阻燃添加劑即可達到 UL 94V0 和 5VA 等級。 它的氧指數(shù)（LOI）也達到了 48%。


耐化學性超過大多數(shù)無定形熱塑性塑料。

與其他無定形熱塑性塑料相比，PEI 聚合物的耐化學性要強得多。 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(shù)商用汽車和飛機潤滑液、全鹵化碳氫化合物、酒精和弱水溶液中都有良好的表現(xiàn)。 不過，與 PEEK 和其他半結(jié)晶材料相比，它的耐化學性較為有限，不宜用于暴露在強堿性環(huán)境或部分鹵代烴中的部件。

與任何材料一樣，Ultem 4001 制成的部件如果長期接觸化學物質(zhì)，必須在實際使用條件下進行評估，以驗證其使用性能。


Ultem 4001 還有哪些重要特性？

Ultem PEI 牌號（包括 Ultem 4001）的典型特性包括

  • 出色的介電強度

  • 耐用、輕便

  • 穩(wěn)定的電氣性能

  • 尺寸穩(wěn)定性高

  • 吸水性低

  • 無鹵素阻燃添加劑


Ultem 4001 可用于哪些類型的應用？

Ultem 4001 具有較高的結(jié)構(gòu)強度、可燃性和熱性能，因此可用于需要在較寬溫度范圍內(nèi)具有抗蠕變性的軸承和磨損部件。 在兼容的化學環(huán)境中，Ultem 4001 還可以在需要更高的耐溫性的應用中作為 PEEK 的升級產(chǎn)品。 服務于各行各業(yè)的功能應用包括：

  • 磨損墊和其他滑動表面部件

  • 電氣設備中的滾子和襯套

  • 高溫機器人應用

  • 醫(yī)療診斷設備中的動態(tài)承重部件

  • 液體計量設備組件


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