什么是 Ultem 4001 PEI？
Ultem 4001 PEI 采用聚四氟乙烯作为内部润滑剂。 它为工程师和设计师提供了聚醚酰亚胺聚合物固有的高性能，以及显著增强的耐磨性。
与所有 Ultem 牌号一样，Ultem 4001 是一种可熔融加工的无定形高性能热塑性塑料。 树脂配方是不透明的。 标准颜色为黑色和自然浅棕色，也可定制颜色。 它符合 RoHS 标准。
包括 Ultem 4001 在内的所有 Ultem 牌号都具有很高的结构强度，并能在高温下抗蠕变。 它们的可燃性达到 UL 94 V0 和 94 5VA，可抵御多种化学物质，并具有良好的抗冲击韧性。 此外，还可提供纤维增强型 Ultem PEI 牌号，如德雷克公司以无缝管® 形式提供的 Ultem 2300。
在化学上，PEI 是一种聚醚酰亚胺。 它属于聚酰亚胺聚合物系列，包括Torlon PAI（聚酰胺-酰亚胺）和 Vespel PI（聚酰亚胺）。 这些高性能的酰亚胺在高温下具有更高的强度和刚度，并且本身具有耐磨性，而 Ultem 4001 PEI 在配方中加入了聚四氟乙烯（PTFE），从而实现了耐磨性。
德雷克提供哪些 Ultem 4001 产品？
Ultem 4001 的性能与 Ultem 1000 相比如何？
Ultem 4001 PEI 配方中的聚四氟乙烯（PTFE）成分为Ultem PEI 本身的高性能增添了轴承和耐磨性。 正如表 1 中与标准未填充 Ultem 1000 的对比所示，这种内部润滑剂对聚合物的其他属性（包括机械性能和耐热性）影响很小。
表 1. 属性比较：
标准 Ultem 1000 PEI 与耐磨 Ultem 4001 PEI 的对比
| 特性 | 测试方法 | 单位 | Ultem 1000 | Ultem 4001 |
| 比重 | ASTM D 792 | 克/立方厘米 | 1.27 | 1.33 |
| 硬度 | ASTM D 785 | 洛氏硬度 M | 109 | 110 |
| 屈服拉伸强度 | ASTM D 638 | MPa psi |
110 16,000 |
103 14,900 |
| 断裂伸长率 | ASTM D 638 | % | 60 | 40 |
| 弯曲模量 | ASTM D 790 | MPa ksi |
3510 509 |
3400 493 |
| 挠曲屈服强度 | ASTM D 790 | MPa ksi |
165 23,900 |
151 21,900 |
| 伊佐德冲击，缺口 | ASTM D 256 | J/cm ft-lb/in |
0.530 0.993 |
1.17 2.19 |
| 热变形温度 @ 1.8MPa | ASTM D 648 | °C °F |
201 394 |
200 392 |
| 玻璃转化温度 (Tg) | °C °F |
217 423 |
217 423 |
|
| 塔伯磨损 | ASTM D 1044 | 毫克损耗/1000 次循环 | 10.0 | 2.0 |
| K 因子 xE-10，PV=2000 | 树脂供应商（沙比克）的测试方法 | psi-fpm 对钢材 | 不适用 | 72 |
| K 因子 xE-10，PV=2000 | 树脂供应商（沙比克）测试方法 | psi-fpm 与自身 | 不适用 | 27 |
| 钢材摩擦系数，动摩擦系数 | ASTM D 1894 | 0.42 | 0.25 | |
| 可燃性 | UL94 | 94V0 ≥ 0.75mm 5VA ≥ 3.0mm |
94V0 ≥ 0.38mm 5VA ≥ 1.5mm |
|
| 氧指数 | ISO 4589 | % | 47 | 48 |
备注:数据基于行业标准测试方法或树脂供应商开发的测试，仅供一般性比较。 必须在实际最终使用条件下对应用进行测试，以验证任何塑料材料制成的部件的性能.
Ultem 4001 的高耐磨性是其优于 Ultem 1000 的主要优势。
在高温应用中，如果部件在动态负载下与自身或金属接触，Ultem 4001 的轴承和耐磨性将使其受益匪浅。
Ultem 1000 没有磨损（K 因子）数据，无法进行直接比较。 但 Taber 磨损值和摩擦系数数据都显示 Ultem 4001 的性能有了显著提高。
工程说明：
由于轴承和磨损应用中存在各种变量，因此依靠 K 因子或其他属性的单一数据点来确定部件的性能是不切实际的。 因此，必须在实际操作条件下对部件进行测试，以验证其使用可靠性。 德雷克可协助使用 Ultem 4001 加工原型进行测试，并与客户合作对特定部件进行所需的任何设计修改。.
Ultem 4001 的玻璃化转变温度高于 PEEK。
Ultem 4001 的软化点或玻璃转化温度 (Tg) 为 217 摄氏度，比 PEEK 的 150 摄氏度高出近 70 摄氏度。 Ultem 4001 的热性能（Tg 217C）和耐磨性使其成为动态承载应用的候选材料，在这些应用中，聚醚醚酮（PEEK）的热性能可能会有所欠缺，而且与 PEI 聚合物的化学接触是兼容的。
Ultem 4001 的刚性高于大多数无定形塑料。
在无定形热塑性塑料中，未增强的 Ultem PEI 的弯曲模量非常出色。 此外，如表 1 所示，Ultem 4001 PEI 中的内部润滑剂对这一特性的影响微乎其微。 这些特性明显高于 PSU 和 PPSU 等其他高性能无定形塑料，与未增强的 PEEK在 3500 兆帕时的刚度相比也毫不逊色。
Ultem 4001 的阻燃等级为 UL 94V0 和 5VA。
与其他 PEI 牌号一样，Ultem 4001 本身具有阻燃性，无需添加任何阻燃添加剂即可达到 UL 94V0 和 5VA 等级。 它的氧指数（LOI）也达到了 48%。
耐化学性超过大多数无定形热塑性塑料。
与其他无定形热塑性塑料相比，PEI 聚合物的耐化学性要强得多。 Ultem 4001 PEI 也不例外。 事实上，PTFE 添加剂提高了 Ultem PEI 固有的耐化学性。 它在大多数商用汽车和飞机润滑液、全卤化碳氢化合物、酒精和弱水溶液中都有良好的表现。 不过，与 PEEK 和其他半结晶材料相比，它的耐化学性较为有限，不宜用于暴露在强碱性环境或部分卤代烃中的部件。
与任何材料一样，Ultem 4001 制成的部件如果长期接触化学物质，必须在实际使用条件下进行评估，以验证其使用性能。
Ultem 4001 还有哪些重要特性？
Ultem PEI 牌号（包括 Ultem 4001）的典型特性包括
- 出色的介电强度
- 耐用、轻便
- 稳定的电气性能
- 尺寸稳定性高
- 吸水性低
- 无卤素阻燃添加剂
Ultem 4001 可用于哪些类型的应用？
Ultem 4001 具有较高的结构强度、可燃性和热性能，因此可用于需要在较宽温度范围内具有抗蠕变性的轴承和磨损部件。 在兼容的化学环境中，Ultem 4001 还可以在需要更高的耐温性的应用中作为 PEEK 的升级产品。 服务于各行各业的功能应用包括
- 磨损垫和其他滑动表面部件
- 电气设备中的滚子和衬套
- 高温机器人应用
- 医疗诊断设备中的动态承重部件
- 液体计量设备组件
