PEI - Substituição de Peek, iniciantes em dielétricos

December 09, 2023

O que é PEI?

A polietherimida, referida como PEI, é chamada polietherimida em inglês e tem uma aparência de âmbar. É um plástico de engenharia especial termoplástico amorfo que introduz ligações de éter flexíveis (-ror-) nas moléculas rígidas de poliimida de poliimida.

Estrutura PEI

Como poliimida termoplástica, o PEI pode melhorar significativamente a baixa termoplasticidade e a dificuldade no processamento da poliimida, introduzindo ligações éter (-ror-) na cadeia principal do polímero, mantendo a estrutura do anel imide. pergunta.

Características do PEI

vantagem:

Alta resistência à tração, a força está acima de 110MPa;

Alta resistência à flexão, resistência acima de 150MPa;

Excelente capacidade de suporte de carga termomecânica, temperatura de deformação térmica maior ou igual a 200 ° C;

Boa resistência à fluência e resistência à fadiga;

Excelente desempenho retardador de chama e baixa combustão de fumaça;

Possui excelentes propriedades dielétricas e de isolamento;

Excelente estabilidade dimensional, baixo coeficiente de expansão térmica;

A alta resistência ao calor, pode ser usada por um longo tempo a 170 ℃;

Pode passar por microondas.

deficiência:

Contém BPA (bisfenol A), limitando sua aplicação em produtos relacionados a bebês;

Impacto de entalhe sensível;

A capacidade de suportar álcalis é média, especialmente em condições de aquecimento.

Preparação de PEI

Para que é usado o PEI?

O PEI possui boa resistência à alta temperatura e estabilidade dimensional, bem como resistência a produtos químicos, retardamento de chama, propriedades elétricas, alta resistência, alta rigidez, etc. Sua estabilidade térmica superior pode ser usada para produzir dispositivos de alta temperatura e resistência ao calor; As propriedades mecânicas podem ser aprimoradas e modificadas pela adição de fibra de vidro, fibra de carbono ou outros preenchimentos; Essas propriedades também tornam o PEI amplamente utilizado em terminais de alta temperatura, bases de IC, equipamento de iluminação, FPCB (placas de circuito flexível), equipamentos de entrega de líquidos e peças interiores de aeronaves, equipamentos médicos e eletrodomésticos.

Indústria eletrônica e elétrica

Na indústria eletrônica e elétrica, o PEI com excelentes propriedades mecânicas pode ser usado para fabricar muitas peças, como conectores que requerem estabilidade de alta dimensão, conchas de pequenos relés, placas de circuito etc.

O PEI também pode ser usado para fabricar componentes de fibra óptica com maior precisão, como conectores de fibra óptica. O uso do PEI em vez de metal para fabricar componentes de fibra óptica pode não apenas manter a estrutura otimizada das peças, manter dimensões mais precisas, simplificar o processo de montagem, mas também reduzir os custos de fabricação e montagem. Além disso, o PEI é frequentemente usado como interruptores, bases e outras peças na indústria de instrumentos.

Campo de máquinas automotivas

Pode ser usado para peças de atrito mecânico de alta temperatura, como rolamentos, trocadores de calor, capas de carburador, etc.

Campo aeroespacial

Ele pode ser usado para fabricar algumas partes internas de aeronaves, como tampas de foguete, equipamentos de iluminação de aeronaves, etc.

campo médico

Pode ser usado como alças, bandejas, grampos, próteses, refletores de luz médica e eletrodomésticos para instrumentos cirúrgicos médicos. Também pode ser usado em equipamentos médicos, como ventiladores, máquinas de anestesia, bandejas de esterilização, guias cirúrgicos, pipetas e laboratórios. Gaiolas de animais, etc.

Campo de eletrodomésticos

Pode ser usado como embalagem de produtos e bandejas de microondas.

PEI é amplamente utilizado
Vale ressaltar que o PEI é considerado um material dielétrico de polímero de armazenamento de energia promissor devido às suas boas propriedades térmicas e mecânicas, baixa perda dielétrica e excelente desempenho de armazenamento de energia. Além do armazenamento dielétrico de energia, a excelente estabilidade dimensional da PEI, a eletroplatabilidade e a transmitância de ondas o tornam outro enorme cenário de aplicação nas comunicações 5G.
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Comunicação óptica

Os materiais PEI lideram o campo das comunicações ópticos e são amplamente utilizados em conectores de fibra óptica e componentes ópticos dos módulos de transceptoras ópticas.

Primeiro, o material PEI tem boa penetração no infravermelho, com uma transmitância de mais de 88% na faixa de frequência de comunicação óptica de 850-1550nm. Seu alto índice de refração permanece constante, apesar das mudanças de temperatura e umidade, e pode suportar até 2.000 horas. O duplo teste severo de 85 (85 ℃/85%); Em segundo lugar, possui excelente estabilidade dimensional a longo prazo, que pode fornecer acoplamento óptico confiável para a transmissão de sinal; Em terceiro lugar, possui alta resistência e alto módulo, que pode substituir fibras ópticas feitas por metal. Conectores, adaptadores e outros componentes estruturais; Quarto, possui as características de alta estabilidade dimensional e alta resistência, bem como uma boa resistência ao clima. Ele pode ser usado no campo de conectores à prova d'água de caixas de divisão de fibra óptica ou estações base e pode atender aos requisitos à prova d'água do IP67 e melhorar significativamente o aperto do ar e a confiabilidade do produto a longo prazo.
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Conector de RF

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Isulador de conector RF
Os isoladores do conector de RF requerem materiais que fornecem boas propriedades dielétricas, perda dielétrica baixa e estável, boas propriedades mecânicas, excelente estabilidade dimensional para fácil montagem e desempenho confiável da produção em massa. Os materiais PEI são excelentes em todos os aspectos acima. Ele pode atender aos requisitos de aplicativo e se tornou a primeira escolha do material do isolador para os conectores de RF.
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filtro

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filtro
Como um material amorfo com alta temperatura de transição vítrea, o material PEI possui um coeficiente de expansão térmica linear semelhante ao da liga de alumínio, excelente resistência ao calor e estabilidade dimensional, confiabilidade a longo prazo, perda dielétrica baixa e estável, pode ser eletroplatada e ele tem as características de boa adesão de metal e outras características e mostra vantagens incomparáveis de outros materiais plásticos na aplicação de filtros de cavidade. Além disso, as unidades de filtro de cavidade da antena da estação base 5G feitas de materiais PEI podem obter reduções de peso de até 30%; e pode ser produzido em massa através de processos de moldagem por injeção para manter a precisão dimensional em lote a lote e reduzir os custos de produção.
Com o desenvolvimento tecnológico do 5G, o tamanho do produto é reduzido e os requisitos de precisão e desempenho mecânico são mais rigorosos. As vantagens do aplicativo do PEI estão se tornando cada vez mais óbvias.
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Câmbio de fase

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Câmbio de fase
Nas antenas da estação base, o PEI também é amplamente utilizado em shifters de fase, seja a folha dielétrica de um câmbio de fase dielétrica ou o suporte de PCB em um shifter de fase do anel, todos se beneficiam do bom tamanho e desempenho dos materiais PE faixa. Estabilidade das propriedades dielétricas, baixa perda dielétrica, alta resistência mecânica e excelente resiliência. Com a comercialização gradual das estações base 5G e a busca de reduzir ainda mais o consumo e os custos de energia, os câmbos de fase dielétrica tradicional ou os shifters da fase do anel terão a oportunidade de substituir os shifters da fase de chip e serão amplamente utilizados em antenas MIMO maciças 5G.
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Distribuição da capacidade de produção da PEI

Pode -se dizer que o PEI é o produto de poliimida com a maior produção, a mais amplamente utilizada e os benefícios mais econômicos atualmente. Atualmente, os principais fabricantes de PEI do mundo incluem SABIC, RTP, Ensinger, etc. As marcas comuns incluem Sabic Uttem ™ e Ensinger Tecapei.
A PEI foi desenvolvida pela GE nos Estados Unidos em 1972. Em 1982, a GE assumiu a liderança na realização da produção industrial de PEI e o nomeou Ultem ™. Em 2007, a SABIC concluiu a aquisição da Divisão de Plásticos da GE e produziu a Ultem ™ PEI Resin. O SABIC agora tem duas bases produzindo a resina Ultem ™, uma em Mount Vernon, Indiana, e uma em Cartagena, Espanha. Para melhor atender clientes asiáticos, em 2018, a SABIC anunciou a expansão da capacidade de produção do ULTEM ™ em Cingapura, a produção global aumentou 50%. De acordo com as informações do relatório anual de 2021 divulgado pela SABIC, a fábrica de Cingapura será colocada em uso em 2022. (Nota: devido a informações limitadas, é temporariamente impossível determinar a capacidade atual de produção do PEI do SABIC. Os dados mostram que o SABIC ocupou 70,36% da participação de mercado em 2016)
No entanto, devido ao início tardio da indústria doméstica de PEI, a participação de mercado é pequena e o nível geral da indústria é relativamente atrasado. O problema mais importante que restringe o desenvolvimento da indústria é o alto custo de produção da BPADA de matéria -prima. Portanto, é particularmente importante melhorar o processo de síntese da BPADA.
Atualmente, não há equipamentos de produção de PEI em larga escala no meu país. O Instituto de Pesquisa de Resina Sintética de Xangai conduziu pesquisas sobre PEI anteriormente. Agora, possui uma planta piloto de 10 toneladas/ano e está se preparando para construir uma fábrica de 100 toneladas/ano para atender à demanda do mercado doméstico.
Além disso, em 11 de setembro de 2020, a China Chemical Engineering and Youju New Materials Co., Ltd. realizou uma cerimônia de assinatura para o projeto de polietherimida de engenharia especial YouJU em Wuhan. A assinatura deste projeto marca que o primeiro projeto de PEI de polietherimida de engenharia especial de ponta na China entrou no estágio de implementação.
Além disso, de acordo com o plano dos novos materiais, um projeto de resina PEI com uma produção anual de 5.000 toneladas será implementada de agosto de 2022 a dezembro de 2022, com a marca Paryls®PEI.
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Espreita que deve ser mencionada

Quando se trata de PEI, temos que falar sobre Peek.
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Aparência de espiar
Peek, cujo nome científico é polietherethertone, é um polímero composto por unidades repetidas contendo uma ligação de cetona e duas ligações éter na estrutura da cadeia principal. É um material de polímero especial. O Peek tem uma aparência bege e tem boa processabilidade, resistência ao deslizamento e desgaste, boa resistência à fluência, resistência química muito boa, boa resistência à hidrólise e vapor superaquecido e resistência à radiação de alta temperatura. Além disso, seu térmico possui alta temperatura de deformação e boa retardância intrínseca da chama.
O PEEK foi usado pela primeira vez no campo aeroespacial para substituir o alumínio, o titânio e outros materiais metálicos para fabricar peças de aeronaves internas e externas. Como o PEEK possui excelentes propriedades abrangentes, agora pode substituir materiais tradicionais, como metais e cerâmica em muitos campos especiais. Sua resistência à alta temperatura, auto-lubrificação, resistência ao desgaste e resistência à fadiga o tornam um dos plásticos de engenharia de alto desempenho mais populares atualmente.
Ambos são materiais de polímeros termoplásticos. As características do PEI são semelhantes às de Peek. Pode -se dizer que é a substituição de Peek. Vamos dar uma olhada nas diferenças entre os dois.
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Comparado com o PEEK, o desempenho abrangente do PEI também é mais atraente, e sua maior vantagem está no custo. Essa também é a principal razão pela qual alguns projetos de aeronaves e seleção de materiais escolhem materiais compósitos PEI. O custo abrangente de suas peças é menor que o dos materiais compostos de metal e termoestivo. Materiais e compósitos de Peek são baixos.
Deve-se notar que, embora o PEI seja econômico, sua resistência à temperatura não é muito alta. Em solventes clorados, a rachadura no estresse é propensa a ocorrer, e sua resistência a solventes orgânicos não é tão boa quanto a espiada do polímero semi-cristalino. Em termos de processamento, mesmo que a PEI tenha a processabilidade dos plásticos tradicionais de engenharia termoplástica, requer uma temperatura de fusão mais alta.