高温料PEI的加工成型要点

PEI（聚醚酰亚胺）是一种高性能工程塑料，具有耐高温、高强度、耐化学腐蚀等特性，其加工成型需特别注意工艺参数和操作要点。以下是 PEI 加工成型的关键要点：

一、原料预处理

1. 干燥处理

• 干燥温度：150~160℃（热风循环干燥箱）。

• 干燥时间：4~6 小时（颗粒状原料），长玻纤增强级需延长至 8 小时以上。

• 含水率控制：≤0.02%（使用露点仪检测）。

• 原因：PEI 吸湿性虽低于尼龙等材料，但微量水分会导致高温下降解（如气泡、银纹、力学性能下降）。

• 工艺：

2. 原料检查

• 避免原料污染（如混入其他塑料颗粒），确保牌号与工艺匹配（如注塑级、挤出级差异）。

二、注塑成型要点

1. 设备要求

• 料筒与螺杆：

• 采用耐腐蚀、耐磨损的硬化钢或双合金螺杆（压缩比 1.5~2.0，长径比 L/D=20~24）。

• 螺杆转速：20~50 r/min（避免高速剪切生热导致降解）。

• 模具：

• 模具材料：H13 钢或更高强度钢材（需淬火处理，硬度≥48 HRC）。

• 流道设计：短而粗的主流道和分流道，避免锐角或死角（减少熔料滞留）。

• 浇口形式：优先选用大尺寸浇口（如扇形、潜伏式），避免针点浇口（易引起剪切过热）。

2. 工艺参数

3. 注意事项

• 避免滞留：料筒内熔料滞留时间≤15 分钟（高温下易氧化降解），停机前需用 PS 或 PE 清洗料筒。

• 脱模剂使用：非必要不使用脱模剂，如需使用需选用耐高温硅酮类产品（避免影响表面附着力）。

• 制品后处理：

• 退火处理：180~200℃下保温 2~4 小时（空气循环烘箱），消除内应力，提高尺寸稳定性。

• 冷却速率：缓慢冷却可减少结晶缺陷，尤其适用于精密零件。

三、挤出成型要点

1. 设备要求

• 挤出机：长径比 L/D≥24，压缩比 1.8~2.5，配备精密温控系统（各区温差≤5℃）。

• 口模设计：流道光滑，截面变化平缓（如管材挤出需锥形口模），避免熔料滞留。

2. 工艺参数

• 料筒温度：350~390℃（从加料段到口模逐渐升高，口模温度略低于料筒前段）。

• 螺杆转速：10~20 r/min（低转速减少剪切，避免降解）。

• 牵引速度：与挤出速度匹配，避免拉伸过度导致取向不均（如薄膜挤出需控制拉伸比≤3:1）。

3. 应用场景

• 适用于管材、板材、薄膜及纤维挤出，但需注意：

• 板材挤出时，三辊压光机温度需控制在 150~180℃，确保表面平整。

• 纤维纺丝需更高温度（380~410℃）和精密计量泵控制流量。

四、其他成型工艺

1. 吹塑成型

• 型坯温度：360~390℃，吹塑压力 5~10 MPa，模具温度 120~160℃。

• 应用：制造耐高温容器（如航空航天储液罐）。

2. 热成型

• 片材预热温度：340~370℃，成型压力 3~5 MPa，需快速冷却避免变形。

3. 3D 打印（FDM）

• 喷嘴温度：380~400℃，打印平台温度：150~180℃，层厚 0.1~0.3 mm。

• 注意：需在惰性气氛（如氮气）中打印，防止高温氧化。

五、常见问题与解决措施

六、安全与环保

• 高温防护：操作时需佩戴隔热手套，避免接触料筒、模具等高温部件。

• 废气处理：PEI 高温下可能释放微量刺激性气体（如氨、酮类），需确保车间通风良好。

• 废料回收：边角料可粉碎后按≤20% 比例掺入新料（需确保清洁、无降解），复杂制品建议专业回收处理。

总结

PEI 的加工需严格控制温度、湿度、剪切应力及冷却速率，关键在于避免材料降解和内应力积累。建议根据具体牌号（如 ULTEM® 1000/9085 等）参考供应商提供的工艺指南，并通过试模优化参数，以确保制品性能达标。