Usuari:MargaTorrensAmer/proves

Polieterimida (PEI)

El polieterimida (nom comercial Ultem, General Electric Plastic, EUA) és un polímer de la família dels termoplàstics. Es troba entre els polietersulfonas i els poliamides i polifluorcarbons.

Fabricació

El polieteramida se’n deriva de la molècula de N-fenil-4-nitroftalimida i la sal disòdica Bifenol A. Per a la seva obtenció, es porten a terme diverses condensacions i fusions policondensades amb una diamina aromàtica en un extrusor ventilat a temperatures entre 200 i 290ºC. La policondensació s’accelera amb el catalitzador: NaCl o Fe2(SO4)3.

Propietats generals

• Molt alta resistència (fins i tot quan no està reforçat), • alta rigidesa i duresa, • alta temperatura de distorsió tèrmica, • alta temperatura de servei (170 º C), continu, • de gran resistència dielèctrica • les seves propietats dielèctriques romanen gairebé constants en un ampli interval de temperatura i freqüència, • transparent, color ambre. • baix coeficient d'expansió tèrmica, • alta resistència als productes químics i la hidròlisi, • alta resistència a la intempèrie, • alta resistència a la i-radiació, • baixa inflamabilitat (V-0-0,76 mm) i de baixa emissió de fums, • processabilitat econòmica.

Propietats físiques

Propietats mecàniques

El comportament a curt termini a baixa velocitat de deformació: l'estructura del polieterimida dóna lloc a una molt alta resistència i rigidesa.

Temperatures de transició: l'alta rigidesa i bona estabilitat dimensional a temperatures elevades. Elevada temperatura de transició vítria (217 º C) i graus de desenvolupament elevats (230 º C) en la gamma 6000.

Comportament de fluència sota tensió uniaxial: l'alt nivell de les propietats mecàniques es manté fins i tot en l'exposició prolongada a temperatures elevades.

Comportament a alta velocitat de deformació: el material no reforçat posseeix una força d'impacte adequada, tot i que és susceptible al tall, com la seva resiliència, relativament baixa, indica.

Comportament sota vibracions: el límit de fatiga de graus de l’Ultem correspon a la dels termoplàstics en general. L’Ultem 2300 que està reforçat amb 30% w/w de fibra de vidre presenta una resistència a la fatiga a la flexió de 31 N mm.

La fricció i el desgast: el grau de l’Ultem 4000 és particularment adequat per a aplicacions que requereixen una alta resistència al desgast, per exemple, coixinets i bombes rotatives de paletes.

Propietats tèrmiques

El baix coeficient d'expansió lineal facilita el muntatge amb materials metàl·lics.

Propietats elèctriques

Les propietats dielèctriques són favorables i la alta resistivitat de volum de polieterimides són constants en una àmplia gamma de temperatures. Amb prou feines es veuen afectats per influences del medi ambient. Aquesta propietat és important per a les aplicacions electròniques o per a els components per microones. S’utilitza en aplicacions en què el material ha d'absorbir el mínim possible d'energia elèctrica en forma de calor.

Propietats químiques

Resistència a productes químics: PEI és molt resistent als àcids minerals i solucions salines, solucions aquoses alcalines (pH <9), anticongelant, lubricants d’automòbils i d'aviació, combustibles i productes de neteja, alcohols, tetraclorur de carboni i èter. Té limitada la resistència a les cetones. No és resistent a cloroform, acetat d'etil, MEK, tricloroetà i diclorur de metilè. PEI és molt resistent a la hidròlisi.

Esquerdament per tensió: com tots els materials resistents a les altes temperatures, el polieteramida només té una resistència limitada a l'esquerdament per tensió. Els graus reforçats amb fibra de vidre són superiors a graus no reforçats.

Inflamabilitat: el foc dels PEI és bo. En incidents de foc, polieterimida emet només una petita quantitat de fum. Els gasos de combustió contenen principalment CO, CO2 i aigua. La toxicitat dels gasos de fum és similar als de la fusta.

Processament

L’emmotllament per injecció és el mètode més comú de processament. Els compostos per ser mollejats d’Ultem no han de contenir més de 0,05% d'aigua per al seu processament. Els polieterimides absorbeixen tanta aigua quan s'emmagatzemen en l'aire que es requereix un assecat previ. La temperatura de fusió és de 375 º a 425 º C, la temperatura del motlle ha de ser de 100 a 150 º. Depenent de grau, el gruix de paret i les condicions de processament, la contracció varia entre el 0,2 al 0,7%.

Aplicacions

Carcasses d'interruptors d'alta tensió, connectors, components del forn microones, flux tires de soldadura resistents terminals, components de transmissió, pistons i parts del cilindre de fre, carcasses de carburador, fars, campanes de seguretat de les aeronaus, clips de cinturó de seguretat, cables, rodaments, engranatges, paletes per a bombes.

Bibliografia

Domininghaus, H., Plastics for Engineers. Materials, Properties, Applications. Ed. Hanser. Barcelona, 1993.

Peña Andrés, Javier. Selección de materiales en el proceso de diseño. Barcelona; Ediciones CGP, 2009.