超高流动性PEI基础创新塑料(上海)SF2250EPR-1000
注塑级PEI基础创新塑料(上海)SF2250EPR-1000 产品技术手册
一、公司介绍——沙特基础工业公司(SABIC)及基础创新塑料
沙特基础工业公司（SABIC）是的多元化化工企业，业务涵盖化学品、通用及高性能塑料、农业营养素和钢铁等领域。其旗下的基础创新塑料（SABIC Innovative Plastics）部门，前身为美国通用电气（GE）塑料集团，拥有悠久的工程热塑性材料研发历史，旗下ULTEM™（PEI聚醚酰亚胺）系列自1982年商业化以来，已成为航空航天、电子电气、汽车及医疗等高端领域广泛认可的高性能材料品牌。SABIC在中国上海等地设有生产基地与客户服务中心，为亚太市场提供本地化供应与技术支持。
二、产品介绍——ULTEM™ SF2250EPR-1000
ULTEM™ SF2250EPR-1000 是沙特基础工业公司（SABIC）ULTEM™ Superflow（SF）系列中的一款注塑级、20%玻璃纤维增强聚醚酰亚胺（PEI）树脂。该牌号属于EPR（Easy Release，易脱模）系列，专为薄壁、高精度、微型化的电子元器件注塑成型而开发，特别适用于Burn-in Test Sockets（老化测试插座/BiTS）及各类微型连接器。
核心特征：
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超高流动性（Super High Flow）：熔体流动速率（MFR）在360℃/2.16kg条件下可达约12.9 g/10min，螺旋流动长度可达标准玻纤增强ULTEM树脂的3-4倍，极大提升了薄壁（可低至0.2mm）复杂结构的充模能力。
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20%玻璃纤维增强：在提供超高流动性的保持了优异的刚性、强度及尺寸稳定性。
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内置易脱模剂（Internal Mold Release）：添加了内部脱模助剂，便于复杂精密制件的脱模，提高生产效率与良率。
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优异的耐热性与阻燃性：玻璃化转变温度（Tg）高达217℃，热变形温度（HDT）在1.82MPa下达201℃，并具备UL94V-0级（1.5mm厚度）本体阻燃性能。
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良好的电镀适性：该牌号还具备独特的增强电镀能力，适用于后续需要进行金属化处理的制件。
三、产品性能
3.1 的流动与充模性能
SF2250EPR-1000显著的性能突破在于其"Superflow"超高流动性。通过分子链结构优化，该材料在薄壁、长流道的微型精密模具中具有的复制能力，能够解决传统PEI材料在微型连接器或细间距BiTS应用中常见的充填不足问题。其剪切变稀行为显著，在高剪切速率下黏度急剧下降，保证了充模末端的完整性。
3.2 优异的机械强度与尺寸稳定性
大幅提升了流动性，SF2250EPR-1000依然保持了ULTEM系列一贯的高强度与高刚性。20%的玻璃纤维增强赋予了材料极高的抗蠕变性和极低的成型收缩率（流动方向约0.38%），使其在宽温度范围内都能维持极高的尺寸精度，满足精密电子元件对公差的苛刻要求。
3.3 突出的耐热与热稳定性
材料的玻璃化转变温度稳定在217℃，长期连续使用温度（RTI）可达170-180℃。在200℃环境下持续老化1000小时后，其拉伸强度保持率仍达91%以上。这种优异的热稳定性确保了其在高温老化测试（如150℃ Burn-in Test）或汽车引擎舱等极端工况下的可靠性。
3.4 本征阻燃与低烟无毒
PEI分子链结构自带难燃特性，无需添加溴系或磷系阻燃剂即可达到UL94 V-0阻燃等级（1.5mm厚度）。其极限氧指数（LOI）高达47%，燃烧时发烟量极低，烟密度小，且燃烧产物毒性低，符合航空、轨道交通及高端电子对防火安全的严格要求。
3.5 良好的熔接线强度与耐化学性
与传统玻纤增强液晶聚合物（LCP）相比，SF2250EPR-1000表现出明显更高的熔接线强度（拉伸熔接线强度约108MPa，弯曲熔接线强度约96MPa），大幅降低了薄壁件在结合线处的脆断风险。它对脂肪烃、醇类、弱酸弱碱具有良好的耐受性，并能抵抗汽车及航空流体的侵蚀。
四、产品物性表（典型值）
性能类别 | 测试项目 | 测试标准 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
基本信息 | 牌号/厂商 | — | ULTEM™ SF2250EPR / SABIC | — |
增强材料 | — | 20% 玻璃纤维 | — | |
密度 | ISO 1183 / ASTM D792 | 1.43 | g/cm³ | |
吸水率(24h, 23℃) | ASTM D570 | 0.136 | % | |
平衡吸水率(23℃/50%RH) | ISO 62-4 | 0.05 | % | |
流动性能 | 熔体体积流动速率(MVR) | ISO 1133 (360℃/2.16kg) | 12 | cm³/10min |
熔体质量流动速率(MFR) | ASTM D1238 (360℃/2.16kg) | 12.9 | g/10min | |
MVR (345℃/10.0kg) | ISO 1133 | 57 | cm³/10min | |
机械性能 | 拉伸模量 | ISO 527 / ASTM D638 | 8750 / 9057 | MPa |
拉伸强度(断裂) | ISO 527 / ASTM D638 | 136 / 145 | MPa | |
断裂伸长率 | ISO 527 / ASTM D638 | 2.3 / 2.5 | % | |
弯曲模量 | ISO 178 / ASTM D790 | 7620 / 7796 | MPa | |
弯曲强度(屈服) | ISO 178 / ASTM D790 | 201 / 202 | MPa | |
弯曲强度(断裂) | ISO 178 / ASTM D790 | 199 / 197 | MPa | |
简支梁缺口冲击强度(23℃) | ISO 179/1eA | 8.5 | kJ/m² | |
悬臂梁缺口冲击强度(23℃) | ASTM D256 (1/8") | 79.7 | J/m | |
悬臂梁无缺口冲击强度(23℃) | ASTM D256 (1/8") | 368 | J/m | |
热性能 | 玻璃化转变温度(Tg) | — | 217 | ℃ |
热变形温度(HDT, 1.8MPa) | ISO 75 / ASTM D648 | 203 / 201 | ℃ | |
热变形温度(HDT, 0.45MPa) | ISO 75 / ASTM D648 | 209 | ℃ | |
维卡软化温度(Vicat B50) | ISO 306 | 210 - 212 | ℃ | |
成型收缩率 | 流动方向(3.2mm) | Internal Method | 0.38 | % |
横向(3.2mm) | Internal Method | 0.45 | % | |
电性能 | 相对电痕化指数(CTI) | IEC 60112 | 150(PLC4) | V |
阻燃 | UL94等级 | 1.5mm厚度 | V-0 | — |
极限氧指数(LOI) | — | 47 | % |
注：以上为典型值，不同颜色批次可能存在正常公差范围内的波动，不可直接作为设计规格书。模具设计前建议进行试模验证收缩率。
五、产品用途
ULTEM™ SF2250EPR-1000凭借其超高流动性、高尺寸稳定性和优异的耐热性，主要应用于以下高端精密领域：
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电子电气与半导体测试：
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Burn-in Test Sockets (BiTS)：用于IC芯片高温老化测试的插座，是该材料具代表性的应用场景，可承受反复的高温（高150℃）、高压插拔循环。
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微型/薄壁连接器：手机、可穿戴设备等小型化电子产品的板对板连接器、FPC/FFC连接器。
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IC封装载体与传输盒(FOUPs)：用于晶圆及芯片运输、存储的高洁净度容器。
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气体/液体传输系统组件：半导体制造设备中的耐腐蚀、耐高温流体管路件。
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汽车工业：
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发动机舱内的耐高温传感器外壳、线束连接器。
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新能源汽车电池模组中的高压绝缘连接器及采样线束基座。
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航空航天：
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飞机内饰件、电子仪器外壳（符合FAR25.853阻燃要求）。
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耐高温、轻量化的支架及精密结构件。
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工业与医疗：
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耐高温、耐水解的分析仪器样品仓、实验室耗材。
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需耐受高温蒸汽灭菌的医疗设备外壳及精密组件。
六、注塑加工注意事项
PEI属于高温无定形工程塑料，SF2250EPR-1000虽流动性，但对加工环境的湿度控制和温度精度仍有严格要求。不当操作易导致银纹、气泡、焦烧、内应力开裂等缺陷。
6.1 原料干燥（至关重要）
PEI极易吸收微量水分，在高温下会引发剧烈水解，导致分子量下降、制品强度骤减并产生银纹。
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推荐干燥条件：必须使用除湿干燥机（露点≤-40℃），设定温度 150℃ 干燥 4-6 小时，确保原料含水率严格控制在 ≤0.02% 以下。
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干燥后防护：干燥完成后需在料斗中保温（90-100℃），防止二次吸湿。生产过程中应随取随用，开封后未用完的原料必须重新干燥。
6.2 注塑机与模具要求
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设备：选用往复式螺杆注塑机，料筒温控精度需达±2℃。螺杆长径比建议为20:1左右，压缩比约2.2:1。注射量应控制在机器能力的30%-80%之间。
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模具：推荐使用油温或高压水温控制系统以维持模温。由于材料流动性好，可适当简化流道设计，但仍需在困气位置开设深度0.01-0.03mm的排气槽。模具表面抛光至Ra0.05μm以下以利于脱模。顶出斜度建议≥1°。
6.3 工艺温度设定（参考）
区段 | 温度范围 |
|---|---|
料筒后段(进料) | 330 - 360 ℃ |
料筒中段(塑化) | 345 - 380 ℃ |
料筒前段(计量) | 345 - 390 ℃ |
喷嘴 | 350 - 400 ℃ (可比前段略高5-10℃) |
熔体温度 | 350 - 390 ℃ (推荐区间，高不超过400℃) |
模具温度 | 135 - 165 ℃ (薄壁复杂件建议取上限150-165℃，以降低内应力、改善表面光泽) |
具体温度应根据制品壁厚微调，薄壁长流程取上限，厚壁取下限以避免焦烧。
6.4 注射压力与速度
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注射压力通常 80-150MPa (800-1500 bar)，薄壁复杂件可取上限（150-180MPa），保压压力为注射压力的60%-80%，保压时间依壁厚调整（一般5-20秒）。
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注射速度建议使用中高速（50%-80%大速度），充分利用其剪切变稀特性以保证薄壁充填完整并减少熔接痕，但需避免因过高剪切导致的局部过热或飞边。
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背压0.3-0.7MPa，螺杆转速40-70rpm，以平衡塑化效率与避免剪切过热降解。
6.5 常见缺陷对策
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银纹/气泡 → 干燥不充分或料温过高，复查含水率与干燥工艺，适当降低料温。
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充填不足/短射 → 提高模温、注射速度或料温，检查浇口尺寸是否足够。
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焦烧/黑点 → 料筒局部过热或熔体在料筒内停留时间过长（建议≤10分钟），降低料温或缩短周期，加强清料（换料或停机时建议使用PEEK清洗料筒）。
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翘曲变形 → 模温不均或冷却不平衡，优化水道布局，提高模温（≥140℃）使冷却均匀。
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脱模困难 → 检查模具斜度是否足够（≥1°），适当降低保压时间与压力，确认内置脱模剂是否发挥作用。
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熔接痕明显 → 熔体温度偏低或浇口数量不足，适当提高料温或增加辅助浇口。
6.6 停机与清料
停机超过10分钟应彻底清料，防止物料在料筒内长时间受热降解。推荐使用PEEK（聚醚醚酮）等高耐温工程塑料进行清洗过渡。
6.7 安全与环保
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加工区需保持良好通风，当熔体温度超过380℃时可能产生刺激性气体，操作人员应佩戴防护眼镜与耐高温手套。
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PEI边角料可回收再加工，但须与新料按比例掺混（一般回料比例≤20-30%），且不可混入其他塑料造成污染。废料应交由专业回收机构处理。
6.8 退火处理（后处理建议）
对于高精度或需在高温环境下服役的制件，强烈建议进行退火处理以消除内应力：在高于使用温度10-20℃（但低于热变形温度20-30℃）的条件下，即 180-200℃ 烘烤 2-4小时，随炉缓慢冷却至室温。这一步能显著提高制品的尺寸稳定性和抗应力开裂能力。