Torlon® PAI (Polyamidimid) kombiniert die Leistungsvorteile duroplastischer Polyimide mit den Vorteilen der Schmelzverarbeitung von Thermoplasten. Verschleißfeste Sorten bieten hervorragende Leistung sowohl in trockenen als auch in geschmierten Umgebungen. Hochfeste Typen behalten ihre Zähigkeit, hohe Festigkeit und hohe Steifigkeit bei Temperaturen von bis zu 275 °C (525 °F) und machen PAI zum leistungsstärksten Thermoplast der Branche. Seine umfassende chemische Beständigkeit umfasst starke Säuren und die meisten organischen Verbindungen.
PAI weist im Vergleich zu den meisten fortschrittlichen technischen Kunststoffen eine überlegene Druckfestigkeit und Schlagfestigkeit auf. Außergewöhnliche Kriechfestigkeit und ein extrem niedriger linearer Wärmeausdehnungskoeffizient (CLTE) sorgen für hervorragende Dimensionsstabilität.
Torlon® PAI (Polyamidimid) ist ein hochleistungsfähiges thermoplastisches technisches Polymer, das sich aufgrund seiner herausragenden umfassenden Eigenschaften in extremen Umgebungen auszeichnet. Es kombiniert die Vorteile der Wärmebeständigkeit von duroplastischen Polyimiden mit der praktischen Schmelzverarbeitung von Thermoplasten und eignet sich daher für anspruchsvolle Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobil und Halbleiter.
Wichtige Leistungsmerkmale: Zu den Hauptvorteilen von Torlon® PAI gehören:
„Thermische Stabilität“: Behält die Stabilität über einen breiten Temperaturbereich von -250 °C bis 275 °C bei einer Langzeitgebrauchstemperatur von 275 °C. Seine Glasübergangstemperatur (Tg) erreicht 280 °C und behält bei 260 °C etwa 70 % seiner Zugfestigkeit bei Raumtemperatur.
„Mechanische Festigkeit“: Unverstärkte Sorten (z. B. 4200) erreichen Zugfestigkeiten von bis zu 190 MPa und übertreffen damit die meisten Metalle; Verstärkte Typen (z. B. 5030) weisen Biegemodule von 12.000 MPa und Druckfestigkeiten von 345 MPa auf – mehr als das Dreifache von Standard-PA66.
„Verschleißfestigkeit und Selbstschmierung“: Modifizierte Sorten (z. B. 4301) enthalten Graphit und PTFE und erreichen einen Reibungskoeffizienten von nur 0,12. Die Verschleißlebensdauer ist fünfmal so hoch wie bei Standard-PAI und eignet sich daher für schmierfreie Lager, Getriebe und ähnliche Anwendungen.
„Chemische und Umweltstabilität“: Beständig gegen starke Säuren, Laugen und die meisten organischen Lösungsmittel. Die Wasseraufnahme beträgt nur 0,33 %. Verfügt über einen niedrigen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten mit einer Dimensionsstabilität von ±0,1 %. Natürlich schwer entflammbar mit UL94 V0-Zertifizierung.
Sortenklassifizierung und Anwendungen: Die Torlon® PAI-Serie umfasst Allzweck-, verstärkte, verschleißfeste und Spezialfunktionssorten:
„Allzweck“ (z. B. 4203L) für Halbleiter-Wafer-Halterungen und elektronische Steckverbinder.
„Verstärkte Struktur“ (z. B. 5030, 7130) als Aluminiumlegierungsersatz für Flugzeugtriebwerkslager und UAV-Getriebe.
„Verschleißfeste, geschmierte Sorten“ (z. B. 4435) eignen sich für hydraulische Ventilschäfte und industrielle Führungsschienen.
„Spezielle Funktionsqualitäten“ (z. B. 4000TF, 5030HF) bieten antistatische Eigenschaften, elektrische Hochfrequenz-Konformität oder Eignung für den Kontakt mit Lebensmitteln für Halbleiterträger und 5G-Antennenabdeckungen.
Verarbeitung und Vorteile:
Das Spritzgießen erfordert Hochtemperaturformen (204–218 °C), Hochgeschwindigkeits-Hochdruckfüllung und Vortrocknungsbehandlung. Produkte erfordern eine Sekundärhärtung, um ihre Leistung zu optimieren. Zu den Vorteilen des Metallersatzes gehören Korrosionsbeständigkeit, geringes Gewicht (Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs), Geräuschreduzierung und die Möglichkeit, komplexe Formen in einem einzigen Guss zu formen, wodurch die Montagekosten gesenkt werden.
Torlon® PAI-Sortenvergleich
Verschleißfestigkeit bei hohen Temperaturen
Verschleißfeste Torlon® PAI-Typen bieten hervorragende mechanische und tribologische Eigenschaften. Durch die Kombination außergewöhnlicher chemischer Beständigkeit mit hoher thermischer Stabilität ersetzen sie erfolgreich Metalle bei Hochtemperatur-Reibungs- und Verschleißanwendungen, bei denen die Schmierung minimal oder nicht vorhanden ist. Speziell formulierte Typen eignen sich für geschmierte Umgebungen unter extrem hohen Druck- und Geschwindigkeitsbedingungen (PV).
Vergleich verschleißfester Kunststoffe
Der Zusatz von Kohlenstofffasern und Polymerschmierstoffen (wie PTFE) erhöht die Verschleißfestigkeit. Torlon® PAI weist die optimale Verschleißfestigkeit auf.
Torsions-DMA-Analyse von verschleißfesten Spire®-Ultrahochleistungspolymeren
Vergleich von abriebfesten und verschleißfesten Sorten
Hochtemperaturfestigkeit und Steifigkeit
Hochfeste Torlon® PAI-Güten weisen metallähnliche Eigenschaften auf und werden typischerweise für Präzisionskomponenten verwendet, die wiederholten Belastungsvorgängen ausgesetzt sind. Glas- und kohlenstofffasergefüllte Harztypen behalten nicht nur ihre Festigkeit und Steifigkeit bei erhöhten Temperaturen, sondern bieten auch die zusätzlichen Vorteile eines geringen Kriechens und einer hervorragenden Ermüdungsbeständigkeit.
Detaillierter Vergleich der Zugfestigkeit zwischen Torlon® PAI und Metallen
Vergleichende mechanische Eigenschaften von Basiskunststoffen [ASTM D790]
