三井化学推出聚酰亚胺新品种
2003年9期 发行日期:2006-04-17
作者:唐伟家
三井化学推出聚酰亚胺新品种唐伟家 日本三井化学公司在原有高性能特种工程塑料——热塑性聚酰亚
日本三井化学公司在原有高性能特种工程塑料——热塑性聚酰亚胺(PI)产品(商品名Aurum)的基础上,开发出性能更好的高结晶型热塑性PI产品Super Aurum,目前已经面市。 一、研发应用情况
一、研发应用情况 美国杜邦公司最早开发的非热塑性PI产品Vesel是特种工程塑
美国杜邦公司最早开发的非热塑性PI产品Vesel是特种工程塑料中耐高温品种。后来三井化学公司又推出了热塑性PI Aurum。Aurum的玻璃化温度高达250℃,在常温至240℃范围内具有优良的机械性能、抗蠕变性和耐磨性,且能注射成型,生产效率高,与非热塑性PI相比,制品设计自由度大。 目前半导体及电子电气、工业部件、汽车等领域的耐高温材料大
目前半导体及电子电气、工业部件、汽车等领域的耐高温材料大多为金属或陶瓷,不如塑料容易成型,且金属往往含有杂质,制品形状自由度小,因此开始寻找工程塑料替代这些材料。但是目前的工程塑料还不能达到耐热250℃以上甚至300℃以上的要求。Aurum是熔点为388℃的结晶型聚合物(实际上一般注塑制品为非结晶型结构),但由于结晶速率慢,故其热变形温度为240℃左右,非常接近其玻璃化温度,因而不能用于250℃以上。 鉴于此,三井公司成功开发出结晶速率非常快、比Aurum质量更
鉴于此,三井公司成功开发出结晶速率非常快、比Aurum质量更高的Super Aurum。 Super Aurum的热变形温度和熔点在目前代表性的特种工程塑料产品中均为最高。其热变形温度高于非热塑性PI Vesel和耐高温的PEEK(聚醚醚酮),达到395℃;Super Aurum的熔点在结晶型聚合物(PP、PET、PPS、PEEK)中也最高。 二、Super Aurum性能优越
二、Super Aurum性能优越 Super Aurum、Aurum和PEEK等几种耐高温工程塑料的基本物性
Super Aurum、Aurum和PEEK等几种耐高温工程塑料的基本物性比较如表1所示。Super Aurum与Aurum和其他特种工程塑料一样有优良的机械性能。由于拉伸时的取向效应,其拉伸强度非常高,但拉伸时垂直方向的强度仅为拉伸方向的一半左右,若从两个数据平均值看,与其他特种工程塑料数据相近。 目前尚未公开Super Aurum的化学结构,Aurum与Vesel均为全
目前尚未公开Super Aurum的化学结构,Aurum与Vesel均为全芳香族聚酰亚胺,Super Aurum由于有牢固的结晶结构,有以下优良性能: 1.耐高温性
1.耐高温性 其他特种工程塑料的弯曲模量与温度变化关系大,特别在250~
其他特种工程塑料的弯曲模量与温度变化关系大,特别在250~400℃间迅速下降,而Super Aurum优于Vesel、 PEEK,在升至上述温度范围内仍能基本保持机械性能,这是由于玻璃化温度比较高的缘故。 2.长期耐热性
2.长期耐热性 295℃下2000小时的暴露试验表明,由于Super Aurum全芳香族
295℃下2000小时的暴露试验表明,由于Super Aurum全芳香族PI的化学结构不易破坏,因而Super Aurum在2000小时后仍基本保持初始物性,显示出比PEEK更好的耐热性。而非芳香结构工程塑料则会发生分子链断裂,产生小分子而失重,使其长期应用受到限制。 3.优良的流动性
3.优良的流动性 热塑性PI的优点是容易加工,Super Aurum注射成型时显示非
热塑性PI的优点是容易加工,Super Aurum注射成型时显示非常优良的流动性,填充30%(质量分数)炭黑后仍比其他材料流动性好,原因是Super Aurum有部分液晶性,故可以加工成型任何复杂形状制品。 4.耐化学药品性
4.耐化学药品性 结晶型全芳香族PI与耐化学药品性优良的PEEK在耐化学药品性
结晶型全芳香族PI与耐化学药品性优良的PEEK在耐化学药品性方面处于同一水平。 三井公司在Aurum产品基础上增加了新产品Super Aurum,从而
三井公司在Aurum产品基础上增加了新产品Super Aurum,从而能供应要求常温至400℃宽范围的耐热特种工程塑料。而Super Aurum特别适用于Aurum和PEEK不能胜任的需要耐热250℃以上的应用领域,如半导体制品等,并且还在向耐热300℃左右的陶瓷和金属替代物方面进军。表1 几种耐高温特种工程塑料性能比较 项 目 Super Aurum AurumPL450 PEEK 450G
项 目 Super Aurum AurumPL450 PEEK 450G热变型温度/℃(0.46MPa) 389 236 199 (1.84MPa) 227 228 152
(1.84MPa) 227 228 152拉伸强度/ MPa 155 92 97断裂伸长率/% 4 90 760弯曲模量/GPa 7.6 2.9 4.2弯曲强度/MPa 256 137 170悬臂梁冲击强度/J·m-1 74 88 68密度/g·cm-3 1.39 1.33 1.3