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热塑性聚酰亚胺树脂注塑级粒料热塑性聚酰亚胺玻纤复合粒子
  芳香族聚酰亚胺(Polyimide,简称PI),是综合性能最佳的有机高分子材料之一,它具有抗腐蚀、抗疲劳、耐高温、耐磨损、耐冲击、密度小、噪音低、使用寿命长等特点以及优良的高低温性能(长期-269℃ ~280℃不变形);热分解温度可高达600~C,是迄今聚合物中热稳定性最高的品种之一,在-269℃的液态氦中不会脆裂。已被广泛应用于航天、航空、空间、汽车、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光、电器、医疗器械、食品加工等许多高新技术领域,被称为“解决问题的能手”。
 
聚酰亚胺是一种高性能热塑性工程塑料,不仅具有优异的耐热、机械、介电、耐腐及抗辐射等性能,还表现出卓越的热加工性能,可采用热模压,挤出和注射方法成型。
 
聚酰亚胺可与玻璃纤维、碳纤维、聚四氟乙烯(PTFE)、石墨等复合,显著提高聚合物材料的力学性能和自润滑耐磨等性能。
 
聚酰亚胺可制成薄膜,还可以模塑成型为管材、棒材、及复杂结构的机密部件,如齿轮、密封环、轴承和接插件等。在特定场合下为一种替代金属、陶瓷、热固性树脂、低温热塑性和大多数难热加工成型聚酰亚胺的理想材料。
 
热塑性聚酰亚胺模压粉
 
聚酰亚胺(以下简称“PI”)主要特性
 突出的易热加工特征
 耐热性优异
 力学性能优异
 优异的介点性能
 优良的耐腐性能
 良好的摩擦性能(自润滑、耐磨)
 加工时无小分子放出
 低吸湿性
 阻燃抗辐射
 能重复使用
 自熄性聚合物,发烟率低
 无毒性
 
一、应用领域:
1.主要应用领域:聚酰亚胺作为一种性能突出的尖端材料,以其优异的电绝缘性、耐磨性、耐高温、抗辐射和物理机械性能,在工业机械、电子电器、仪器仪表、石油化工、建筑机械、商用设备、计量、分析、医疗设备以及传输和纺织设备等领域应用迅速增长,已成为全球火箭、宇航、飞机等尖端科技领域不可缺少的材料之一。随着航空航天、汽车,特别是电子工业持续快速的发展,迫切要求电子设备小型化、轻量化、高功能和高可*性。性能优异的聚酰亚胺在这些领域大有作为,其目前的增长速度一直保持在20%左右,具有广阔的发展前景。
2.电子电器和半导体:印刷线路板、电器连接器和绝缘体、接插件、垫片、液晶显示器及芯片支架、高温插座、连接器、印刷线路板和计算机硬盘、集成电路晶片载流子、绝缘材料、耐热性电缆、接线柱、插座等。
3.汽车和飞行器:发动机供燃系统零件、喷气发动机元件、压缩机和发电机零件、扣件、花键接头和电子联络器、油泵和气泵盖、活塞环、齿轮、叶片、轴承、轴承固定架和垫片等,既可减轻部件的重量,还可延长使用寿命。
4.分析和医疗设备:阀、阀座、接头和连接器等。
5.工业机械:如电机、泵和压缩机的耐高温自润滑轴承、轴套、轴衬、绝缘件、密封环、活塞环、齿轮、压缩机叶片和活塞机、设备隔热罩、止推垫圈等。
6.商业机械:高速复印机和激光打印机的耐热件、纸张分离爪、辊轮轴端盖、耐热齿轮、转动垫和驱动联轴器等。
 
聚酰亚胺PI产品
 
二、产品应用:
1.薄膜:是聚酰亚胺最早的商品之一,用于电机的槽绝缘及电缆绕包材料。透明的聚酰亚胺薄膜可作为柔软的太阳能电池底版。
2.涂料:作为绝缘漆用于电磁线,或作为耐高温涂料使用。
3.先进复合材料:用于航天、航空器及火箭部件。是最耐高温的结构材料之一。例如超音速客机计划所设计的速度为2.4M,飞行时表面温度为177℃,要求使用寿命为60000h,据报道已确定50%的结构材料为以热塑型聚酰亚胺为基体树脂的碳纤维增强复合材料,每架飞机的用量约为30t。
4.纤维:弹性模量仅次于碳纤维,作为高温介质及放射性物质的过滤材料和防弹、防火织物。
5.泡沫塑料:用作耐高温隔热材料。
6.工程塑料:有热固性也有热塑型,热塑型可以模压成型也可以用注射成型或传递模塑。主要用于自润滑、密封、绝缘及结构材料。
7.胶粘剂:用作高温结构胶。
8.分离膜:用于各种气体对,如氢/氮、氮/氧、二氧化碳/氮或甲烷等的分离,从空气烃类原料气及醇类中脱除水分。也可作为渗透蒸发膜及超滤膜。由于聚酰亚胺耐热和耐有机溶剂性能,在对有机气体和液体的分离上具有特别重要的意义。
9.光刻胶:有负性胶和正性胶,分辨率可达亚微米级。与颜料或染料配合可用于彩色滤光膜,可大大简化加工工序。
10.在微电子器件中的应用:用作介电层进行层间绝缘,作为缓冲层可以减少应力、提高成品率。作为保护层可以减少环境对器件的影响,还可以对a-粒子起屏蔽作用,减少或消除器件的软误差(soft error)。
11.液晶显示用的取向排列剂:聚酰亚胺在TN-LCD、SHN-LCD、TFT-CD及未来的铁电液晶显示器的取向剂材料方面都占有十分重要的地位。
12.电-光材料:用作无源或有源波导材料光学开关材料等,含氟的聚酰亚胺在通讯波长范围内为透明,以聚酰亚胺作为发色团的基体可提高材料的稳定性。
 
 三、具体产品示例:
(1)自润滑片-自润滑片为滑片式压缩机的重要且易损部件,压缩机的工作特征要求其具备耐磨、自润滑和耐高温。采用聚酰亚胺加工的制品可达到国内外同类产品的技术指标,完全满足客户使用要求。
特征:
a.强度高、耐腐蚀
b.热膨胀系数低
c.极低的体积磨损率和摩擦系数
d.耐高低温
e.成型加工性能好
f.性价比高
 
(2)活塞环-活塞环工作于高温、高压、高速或润滑条件极差的恶劣工况下,选材是关键,现有的PTFE基活塞环难以满足苛刻的工况。在PTFE中添加聚酰亚胺而不改变原加工工艺,可显著提高产品品质。
改性制品具有以下特征:
a.自润滑性能突出:摩擦系数小于PTFE
b.优异的耐磨特性:磨耗仅为PTFE的1%~5%
c.强度高、耐温性好,尺寸稳定,成型工艺性好
 
聚酰亚胺活塞环产品
 
(3)气阀-气阀为压缩机的关键易损部件之一,其耐磨、耐腐蚀及抗疲劳等性能决定了整个压缩机组的压缩功效、可靠性和维修周期。现有树脂阀片耐热性能较差,在高温工作环境下其力学强度急剧下降,且长期使用易老化、脆裂。采用聚酰亚胺注塑成型的压缩机阀片综合性能显著提高,高温稳定性及摩擦、磨损特性尤为突出,各项指标达到或超过现有行业标准,可用于4D12-55/220、6B5A-145BX、HHE-1等多种型号压缩机。
所加工的阀片具有以下特征:
a.耐高低温
b.磨损率低和摩擦系数小
c.尺寸稳定性好
d.抗弯强度高、冲击性能好
e.耐腐蚀
f.使用寿命长
 
聚酰亚胺气阀产品
 
(4)密封圈-密封圈广泛应用于各类机械设备。现有PTFE或其改性制品,仅满足常规使用要求。专用改性PI树脂粉料经改性能显著提高密封圈的各项性能,并可沿用现有的冷压热烧结工艺加工成型,为替代碳纤维等填充剂的理想材料。产品可用于各类特种几点设备中,应用前景广阔。
改性密封圈具有以下特征:
a.耐高低温
b.自润滑、耐磨
c.机械性能优
d.加工特性优
e.耐酸碱及有机溶剂
f.使用寿命长,性价比高
 
PI密封圈产品
 
(5)无油自润滑轴承-无油自润滑轴承作为机械设备的重要部件之一,通常在高温、重载、冲击振动等特殊环境中工作,要求有好的自润滑、耐磨特性。主要应用于食品、医药、化工、印刷、纺织、烟草、微电机、汽车、摩托车和农林机械等领域。
所加工的自润滑轴承具有以下特征:
a.摩擦系数小、耐磨、使用寿命长
b.耐高低温,强度高
c.减振减噪、无毒、环保
d.与金属粘接力好
e.加工特性好
f.耐腐蚀
g.吸湿率低
 
PI无油自润滑轴承产品
 
(6)电刷-电刷是机电设备的重要部件之一。采用酚醛树脂基或粉末冶金生产的电刷,耐磨和耐温性能难以兼顾,还存在生产加工困难、导电性能差、易变形、使用寿命短等缺点。在电碳中添加PI或树脂粉,可明显提高电刷的各项性能指标。
所加工的电刷具有以下特征:
a.机械强度高
b.电阻率低
c.自润滑、耐磨
d.耐高温
e.使用寿命长
f.易加工、成品率高
 
PI电刷产品
 
(7)纸张分离爪和耐热齿轮-纸张分离爪和耐热齿轮为办公自动化设备如高速复印机和激光打印机的易损部件,要求其具有极好的耐磨、耐高温和力学性能。国产分离爪所用材料尚难以满足这些要求,存在着不耐温、磨耗大、寿命短等缺陷,而国外生产商有技术垄断优势,售价非常昂贵。PI注塑料可精密注射生产高质量的分离爪和齿轮,大大降低了产品成本。制品质量达到国外配件的技术指标。
所加工的分离爪具有以下特征:
a.耐高温
b.极低的体积磨损率和适宜的摩擦系数
c.热膨胀系数低、尺寸稳定
d.可注塑成型、生产效率高
e.成型收缩率低、制品精度高
f.使用寿命长、性价比极高
 
聚酰亚胺纸张分离爪和耐热齿轮产品
 
(8)密封环/支撑环-采用PI加工而成的密封环/支撑环在机加工及使用过程中不会发生变形,优异的耐腐蚀和耐高温特性可以满足采油机械的恶劣工作环境,同时具有优异的弹性使得密封环/支撑环的现场安装变得更加容易,克服了进口PEEK密封环/支撑环因变形而导致密封性能下降及寿命偏短的不足,在国内采油机械行业具有光明前景。
采油机械用密封环/支撑环具有以下特性:
a.刚性好、使用过程中变形量极小
b.优异的韧性、便于安装                              
c.在220℃高温下可以保持优异的力学性能
d.耐腐蚀、可满足采油机械的恶劣工作环境
e.自润滑性好、可避免因摩擦而引起的变形
 
PI密封环/支撑环
 
(9)波峰焊鸭嘴爪-波峰焊鸭嘴爪为PCB波峰焊机上的常用部件,传统钛合金材料制成的焊爪由于粘锡的缺点,会对产品质量造成影响。采用PI专用料精密注射成型的制品,可很好解决这个问题。
采用PI生产的焊爪具有以下特性:
a.不粘锡
b.产品精度高
c.耐高温
d.热传导系数低、传热慢
e.轻质高强节能、操作功率低
 
(10)卷烟机模盒-卷烟机模盒为卷烟机械上的通用部件,使用环境要求具有高耐磨、自润滑及高温下优异的机械性能。采用碳纤维增强PI加工的制品可在卷烟生产企业使用,产品达到国外同类产品的技术指标,具有较高的应用价值。
模盒产品具有以下特性:
a.摩擦系数低、体积磨损率低
b.突出的高温下抗冲击、抗弯、抗压强度
c.热膨胀系数低
d.加工变形量小
e.材料成型加工性好
 
(11)汽车配件-PI为一种全新独特的热塑性聚酰亚胺,其卓越的综合特性在汽车工业中有着重要而广泛的应用:
PI配件具有以下特性:
a.突出的易热加工特性:可注塑、挤出、热模压、喷涂成型,加工时无小分子释放,收缩率小,制作尺寸精度高
b.综合机械性能优异:高模量、耐冲击、抗蠕变,是一种理想的结构功能材料
c.热变形温度高、耐热性好、在较宽的高低温范围内具有良好的力学强度
d.绝缘性高、介电性能优异
e.耐化学性能优异,可耐各类油脂、有机溶剂,阻燃、抗老化
f.耐磨损,为一种出色的减摩、增摩基体材料
 
PI汽车配件
 
四、PI聚酰亚胺应用领域如下:
节流阀体轴衬;定时链张紧轮;油泵转子;油泵轴;油泵叶轮;分配结构;水泵叶轮;发动机密封件;涡轮增压机叶轮;涡轮增压机耦合;O2传感器;O2导线;传动垫磨片;传动推力垫圈;传动轴衬;传动阀;传动过滤外壳;传动密封件;球型接头衬垫;U型接头轴承;滚针轴承;接连杆接合衬垫;ABS闸座;自动调节座位部件;自动开闭式车窗传动装置;连杆;燃料管线连接器;闸磨损传感器;轮胎防滑钉;轴承保持架;车轮传感器;闸缸部件;减震器部件;燃油泵齿轮;燃油泵电动机部件;燃油泵电动机部件;燃油泵轴衬;摇窗电机推力插销;电动机推力垫圈;遮阳蓬顶齿轮;HVAC传动装置;隔离器螺钉;动力转向齿轮;转向轴隔离器;保护性套管和织物;EGR温度传感器;速度传感器;热交换器零件;离合器衬套;活塞环;活塞裙;刹车片;悬挂支撑盘;同步器;变速器换档叉;扭矩转换器行星齿轮垫片;扭矩转换器差动器;球面止堆垫片。
 
 
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