聚酰胺 -酰胺 （PAI） 是高性能聚合物，将优异的高温强度与低温韧性和冲击强度相结合，同时作为非晶态聚合物为各种常见化学品提供卓越的耐化学性. 它们与另外两种高温芳香伊米德聚合物，聚氨酯 （PEI） 和聚酰亚胺 （PI） 密切相关。 最知名的聚酰胺-酰胺聚合物是 Torlon，它于 20 世纪 70 年代由 Amoco 引入，作为低分子聚合物的延伸，用于增强银石®和线涂层等炊具中氟聚合物的附着力。 聚酰胺-酰胺是热塑性塑料，可以像 PEI 一样进行熔化加工和回收，但具有更高的强度、刚度和耐磨性。 与不能像热塑性塑料一样进行熔化的 PI 不同，PAIs 提供了熔融处理的灵活性，具有更好的强度、刚度和耐磨性平衡，通过二次热固化实现最大化。 PAI 在 400°F 时提供比大多数其他热塑性塑料（包括 PEEK）更高的强度，在室温下具有与铝类似的线性热膨胀系数 （CLTE）。 这一独特的特性集以及熔体可加工性使其非常适合多个要求苛刻的行业，包括：
在这些行业中，Torlon 扮演了许多角色，因为它的熔融可加工性为制造商提供了转换选项，以生产复杂形状的高公差。
非晶热塑性塑料
聚酰胺-imide（PAI）是一种非晶态、不透明的热塑性塑料，可采用传统的注塑、挤出或压缩成型技术进行熔化处理。 索尔维特种聚合物公司是以Torlon为商名制造PAI树脂的世界领导者，全球只有不到100家公司将其转化为各种部件。 挤出形状由德雷克塑料和三菱化学生产，供应加工成成品的棒材、板、管和型材。 全世界只有不到五家公司将 Torlon 压缩成非常大的形式，用作大型涡轮压缩机的密封件。 Torlon 因其刚度、韧性、强度和热性能的平衡，在热塑性行业占据顶点地位，同时提供出色的耐化学性和尺寸稳定性，尽管是一种非晶态聚合物。
处理挑战
当Torlon经过熔体处理时，其高玻璃过渡温度、非牛顿流在宽加工剪切范围及其非晶态形态提出了许多重大挑战。 最具挑战性的包括：
- 处理温度大于 600 F 的窄处理窗口
- 熔融粘度高，温度高，剪切速率敏感
- 作为一种多冷凝聚合物，PAI对水分高度敏感，在熔体加工过程中必须彻底干燥和维护，以防止分子量和热力学性能退化
- 在 500 F 下进行 20 天或更长时间的热固化，以优化熔体处理后的性能
为了达到最佳性能，PAI 必须在严格控制的条件下进行加工，然后进行热固化，通过高达 500 F 的分期热循环提高其分子量。固化过程完成硅化过程，并通过多冷凝建立分子量。 水是冷凝副产品，必须去除，以推进MW和Tg。 由于多冷凝是一种双向反应，因此去除水以推进反应至关重要。 如果水在玻璃过渡温度或高于玻璃过渡温度时存在，则可能发生水解和财产损失。
在过去的50年里，敬业的公司已经学会了处理Torlon PAI。 它比大多数热塑性塑料需要更多的工艺专业知识;因此，它不像PEEK等其他高性能聚合物那样被广泛采用。 然而，工程师和设计师有许多转换选项来采购聚酰胺-酰胺组件，从而利用这种聚合物的独特性。
零件加工选项
加工– 聚酰胺酰亚胺零件可以加工成复杂的形状，并且可以加工成从未填充的聚酰胺酰亚胺到玻璃和碳纤维增强 PAI 以及低摩擦和磨损等级的八种独特等级的极其严格的公差。 具有光滑表面的紧密公差是加工 PAI 的特性。 当产量低且精度高时，加工是一种经济高效的选择，因为不需要前期刀具。 当组件的设计仍在开发中时，这也是理想的选择。 用于加工的库存形状来自一系列熔体加工方法，包括挤出、压缩成型和/或注塑成型。
- 挤出提供了真实世界属性的最佳平衡。
- 杆直径从 .125-10 英寸的长度到 8 英尺
- OD/ID 组合为 1″ x .5″ 至 7.625″ x 3.5″ 的管
- 板的宽度可达 14 英寸宽，厚度可达 1.75 英寸
- 压缩成型形状 – 非常适合大环（直径达 36 英寸）和独特的混合。
- 注塑成型形状 – 最适合薄壁管和近网形状 （NNS）
注塑成型——Torlon 聚酰胺-酰亚胺可以使用配备高温加热器、足够锁模力（4 吨/in2 投影零件面积）和尺寸适合注射的料筒的常规成型设备注塑成最终形式。 喷射螺钉必须是具有 1-1.5：1 压缩比的低压缩螺钉，机器控制装置能够进行精确加注速度和压力调整。 需要一体式螺钉，不得使用止回阀螺钉头。 较旧的液压机可能受益于具有气体辅助喷射功能。
熔融聚酰胺-酰胺的低流量特性意味着几乎不可能与其他热塑性塑料实现高光泽光洁度。 熔体作为”绳索”流入模具腔，在包装和保持循环期间熔合在一起。 模制 Torlon 的表面光洁度通常与金属铸件甚至木材进行比较，在相邻的熔体正面之间显示不同的边界。 外观仅在表面上，当加工消失时，暴露完全密集的均匀 PAI 下的皮肤。 此外，熔融 PAI 的高粘度和低收缩特性使得模具薄横截面（低于 .030″）变得十分困难，尤其是在特征长度大于 1 时。 底切需要侧部动作，大多数零件都受益于长度比其他聚合物短的大浇口、流道和浇口。 不能不使用热流道系统，但可以加入热流道。 模具温度控制仅限于使用热油或电加热器元件电路。 蒸汽很少使用。
使用露点为 -40°F 的干燥剂干燥机成型之前，必须彻底干燥树脂。 建议在成型前的水分水平低于 500ppm，强烈建议在运行前进行验证。
在使用或加工模制零件之前，需要固化。 这种固化工艺对于成型的 Torlon 零件具有完全性能至关重要，尤其是在温度和韧性时的强度。 此热循环随零件的横截面而变化，但一般为 17 到 21 天。 治疗周期的重要性怎么强调也不过分。 典型的固化周期涉及一系列 24 小时步长 （5-7），介于 300°F 和 485°F 之间，然后零件暴露在 500°F 下 10 天。
索尔维通常先批准处理器，然后再允许处理器处理托隆聚酰胺-酰胺。 经过认证的 Torlon 处理器是索尔维审核的处理器，他们证明了处理这种独特材料的能力。 它们使用可编程的 PLC 控制炉，并具备提供这种独特材料特性的诀窍。
