Polyetherimid (PEI)

Polyetherimid (PEI) ist ein Hochleistungsthermoplast mit ausgezeichneten mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften. Er wird häufig in anspruchsvollen Anwendungen in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilbau, Medizintechnik und Elektronik eingesetzt.

Struktur

Polyetherimid (PEI) ist ein amorpher Thermoplast mit einer Rückgratstruktur, die aus sich wiederholenden Ether- und Imid-Gruppen besteht. Die Ether (-O-)-Bindungen sorgen für Flexibilität und eine verbesserte Verarbeitbarkeit, während die Imid (-CO-N-CO-)-Gruppen zur hohen thermischen Stabilität, mechanischen Festigkeit und chemischen Beständigkeit des Polymers beitragen. Die Struktur enthält typischerweise aromatische Ringe, die die Steifigkeit und die thermische Leistung verbessern. Diese Kombination funktioneller Gruppen führt zu einem Polymer mit hervorragender Dimensionsstabilität, Flammbeständigkeit und elektrischen Isolationseigenschaften. Dank dieser einzigartigen molekularen Struktur behält PEI seine Festigkeit und Steifigkeit auch bei hohen Temperaturen bei und eignet sich daher ideal für anspruchsvolle technische Anwendungen.

Eigenschaften

Polyetherimid (PEI) ist ein Hochleistungsthermoplast mit außergewöhnlichen mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften. Er hat eine hohe Glasübergangstemperatur von etwa 217°C, wodurch er auch unter extremen Hitzebedingungen seine strukturelle Integrität beibehält. PEI weist eine hervorragende Zug- und Biegefestigkeit auf und bietet damit eine hohe Haltbarkeit sowie Widerstandsfähigkeit gegen Verformung unter Last. Das Material ist von Natur aus flammhemmend und erzeugt nur geringe Rauchentwicklung, wodurch es sich ideal für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Elektronik eignet.

Das Polymer besitzt zudem eine gute chemische Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Lösungsmitteln, Ölen und schwachen Säuren, ist jedoch empfindlich gegenüber starken Basen. Mit seinen exzellenten elektrischen Isolationseigenschaften wird PEI häufig in elektrischen und elektronischen Bauteilen verwendet. Darüber hinaus hat PEI eine geringe Wärmeausdehnung und eine hohe Dimensionsstabilität, was eine hohe Präzision bei hohen Temperaturen gewährleistet. Aufgrund seiner inhärenten Transparenz und der Möglichkeit, es einzufärben, ist es vielseitig für verschiedene industrielle Anwendungen einsetzbar.

Anwendungsbereiche von Polyetherimid (PEI):

• Luft- und Raumfahrt: Innenraumverkleidungen, Lüftungskanäle und elektrische Steckverbinder aufgrund der Flammbeständigkeit und des geringen Gewichts.
• Automobilbau: Motorkomponenten, Sensorgehäuse und Beleuchtungssysteme, die eine hohe Hitzebeständigkeit erfordern.
• Medizintechnik: Chirurgische Instrumente und medizinische Geräte, die eine wiederholte Sterilisation und hohe Haltbarkeit erfordern.
• Elektronik und Elektrotechnik: Isolierende Steckverbinder, Leiterplatten und Halbleiterverarbeitungskomponenten.
• 3D-Druck: Hochleistungsanwendungen mit PEI-basierten Filamenten wie ULTEM™ 9085 und ULTEM™ 1010.
• Industrie und Lebensmittelverarbeitung: Bauteile für Hochtemperatur- und chemikalienbeständige Anwendungen.

Vorteile von Polyetherimid (PEI):

• Hohe thermische Stabilität, beständig bis zu 217°C.
• Hervorragende mechanische Festigkeit und Steifigkeit, ideal für anspruchsvolle Anwendungen.
• Von Natur aus flammhemmend mit geringer Rauchentwicklung, ideal für sicherheitskritische Anwendungen.
• Gute chemische Beständigkeit gegenüber vielen Lösungsmitteln, Ölen und schwachen Säuren.
• Exzellente elektrische Isolationseigenschaften für elektronische Anwendungen.
• Gute Dimensionsstabilität mit geringer Kriechneigung für langfristige Präzision.
• Vielseitige Verarbeitungsmöglichkeiten, einschließlich Spritzguss, Extrusion und 3D-Druck.

Nachteile von Polyetherimid (PEI):

• Relativ hohe Kosten im Vergleich zu anderen technischen Kunststoffen.
• In bestimmten Formulierungen spröde, insbesondere bei Stoßbelastungen.
• Begrenzte Beständigkeit gegenüber starken Basen und einigen polaren Lösungsmitteln.
• Erfordert hohe Verarbeitungstemperaturen, was die Herstellungskosten erhöhen kann.
• Nimmt Feuchtigkeit auf, wodurch die mechanischen Eigenschaften beeinträchtigt werden können, wenn das Material nicht ordnungsgemäß getrocknet wird.