Vespel®是杜邦聚酰亚胺 (PI) 机加工技术支持产品的注册商标。
在其 50 多年的历史中，Vespel SP 产品系列已发展成为一个 Grades 系列，可延长部件的使用寿命和功能性，并满足在具有挑战性的新环境中的应用要求。最近，Vespel SCP 配方的热氧化稳定性得到了显著提高。
如今，Vespel 产品系列包括多种 Grades。 每种材料都具有根据特定应用要求量身定制的特性。 由于 Vespel PI 系列产品的数量和多样性，因此必须了解其性能差异，以便在各种应用中实现性能和成本的最佳平衡。
Vespel® PI 具有哪些特性？
聚酰亚胺固有的几项特性使 Vespel PI 在整体性能上跻身于高级聚合物的前列。虽然实际性能取决于应用，但所有 Grades 都具有这些一般特性：
- 工作温度范围从低温到连续 300 °C (572 °F)
- 可承受高达 500 °C (932 °F)的短期温度偏移。
- 高模量、抗压强度、抗蠕变性和韧性
- 轴承应用的高 PV 值，干压速度限制为 12 MPa m/s；润滑时更高
- 高介电强度、电绝缘和热绝缘性能
- 耐多种化学品和溶剂
- 低放气
- 高度抗电离辐射
polyimides 聚合物的一个显著特性是其软化点或玻璃化转变温度 (Tg)，非常接近其分解温度。Vespel PI 的软化点远远超过 400 °C (752 °F)。这种特性决定了 Vespel® PI 与其他高性能热塑性塑料的重要区别：
- 性能保持与温度的关系：大多数高级热塑性聚合物的机械性能在材料接近其 Tg 或软化点时急剧下降。然而，随着温度的升高，Vespel 聚酰亚胺 Grades 的强度和模量特性几乎呈线性下降。
- 形状和部件的生产： 作为一种真正的聚酰亚胺聚合物，Vespel PI 没有熔融相，不能熔融挤出或射出成型。形状和部件是通过在高压和高温下对 PI 粉末进行压塑成型或等静压成型制成的，类似于烧结粉末金属部件。不同的技术可生产出不同的形状：Vespel PI 棒材采用等静压成型，板材和盘材采用压塑成型，定制部件则采用直接成型和烧结。
- 与生产方法有关的各向同性：等静压成型和压塑成型赋予 Vespel PI 形状各向同性的特性。此外，Vespel PI 型材不含玻璃纤维或碳纤维。这意味着在形状的各个方向上，尺寸稳定性和性能都保持不变。用 Vespel 形状机加工的零件也具有相同的各向同性。
Vespel® SP 和 Vespel SCP Grades 有何不同？
50 多年来，Vespel® SP 牌号的范围不断扩大，以满足不断变化的应用要求。该产品系列提供各种填料组合和等级的 Grades，可提高基本 Vespel® PI 聚合物的强度、稳定性、电气性能以及摩擦和磨损特性。
Vespel PI 轴承和耐磨（左）以及未填充 Grades 可提供各种形状的机加工产品
航天器设备的快速发展提高了对 Vespel PI 性能的要求。考虑到维护和部件更换的挑战，部件的长期可靠性不容妥协。材料必须在完全不同的环境中发挥性能，这些环境包括高温、真空和低温条件及辐射，以及短期偏离剧烈高温。
Vespel SCP 牌号就是为了应对这些更高性能的挑战而开发的。与 SP 牌号相比，它们在保持性能的长期热氧化稳定性、优异的耐摩擦性和耐磨性、更高的机械强度和更大的尺寸稳定性方面都有显著提高。
Vespel® PI 等级和应用
Vespel SP 和 SCP 系列 PI 产品的所有 Grades 都具有一些共同的性能属性。下面总结了它们的性能差异以及与每个 Vespel PI 牌号的性能特征相关的典型应用。
Vespel® PI 等级 | 填料、添加剂 | 主要特性 | 典型应用 |
SP Grades： 传统的 Vespel® 聚酰亚胺树脂和填充技术 | |||
未填充聚酰亚胺树脂 |
|
| |
15% 的石墨 |
|
| |
Vespel® SP-211 | 15% 石墨 |
|
|
Vespel® SP-22 | 40% 的石墨 |
|
|
Vespel® SP-3 | 15%MoS2 |
|
|
SСP 等级：与 SP 级相比，先进的 Vespel® 聚酰亚胺树脂和填料提高了氧化稳定性 | |||
先进的未填充 PI 树脂 |
|
| |
Vespel® SCP-5009 | 专用填料 |
|
|
Vespel® SCP-50094 | 专用填料 |
|
|
Vespel® SCP-5050 | 最高含量专利 |
|
|
Vespel®是杜邦公司的注册商标
| |||
Vespel® SP 和 Vespel® SCP 等级与应用技术保持同步
Vespel PI Grades 可满足高科技行业对材料的需求，这些材料必须在越来越极端的条件下可靠地发挥作用。
Vespel SP Grades 的可机加工形状和直接成型零件在摩擦和磨损、结构和电气应用方面有着悠久的历史。它们在暴露于低温和高温、辐射以及多种溶剂和其他化学品时仍能保持性能。新的 SCP 牌号不仅具有 Vespel PI 的传统特性，还具有更高的热氧化稳定性和强度，从而将这种先进聚合物的应用范围扩展到越来越多的航空航天和航天器设备部件中。
Vespel® PI 常见问题解答
Vespel® PI 可以射出成型吗？
聚酰亚胺聚合物不能熔融加工，也不能射出成型。简单和复杂结构的零件可通过直接成型制造。用于机加工成精密零件的 Vespel PI 形状有压塑成型的圆盘和斑块，以及等静压成型的棒材。
谁生产 Vespel® 零件？
杜邦公司生产直接成型的 Vespel 零件。该公司还生产用于机加工成零件的棒材、斑块和圆盘。 具有技术资格和适当设备的机械加工公司可提供可加工的形状。
Vespel® PI 价格贵吗？
Vespel PI 是一种优质材料。与其他高级聚合物一样，它的成本效益也很高。例如，在许多塑料和金属无法承受的环境中，它可以延长部件的使用寿命，最大限度地减少更换的需要。在航天器设备中，元件失效可能会造成灾难性后果，而这种材料也因其可靠性而被指定使用。
Vespel® SP 和 Vespel® SCP 的区别是什么？
Vespel SP 牌号是传统的 PI 牌号，因其兼具摩擦和磨损性能、耐化学性、电气性能、高强度以及在低温和高温极端条件下的性能，已被指定使用超过 50 年。Vespel SCP 牌号基于先进的聚酰亚胺和填料技术，可提高强度和抗热氧化性。
还有其他类似 Vespel® PI 的聚酰亚胺塑料吗？
Vespel 是应用最广泛的聚酰亚胺。根据不同的形式，Vespel PI 符合 ASTM D6456、MIL-R-46198 和 AMS 3644G 的要求。其他聚酰亚胺产品一般不能满足这些规范的所有要求。其他不可熔融加工的 PI 材料包括 Meldin® PI、Duratron® PI 和 TECASINT® PI。PI 聚合物的变体包括 Torlon® PAI（化学名称为聚酰胺-酰亚胺）和Ultem® PEI（或聚醚酰亚胺）。 这两种材料都是可熔融加工的超高性能聚合物，可射出成型零件，也可挤出成型机加工技术支持。