高科技行业的工程师们面临着双重挑战，既要通过淘汰金属减轻重量，又要延长部件的使用寿命，因此高强度塑料的应用日益广泛。
鉴于轻质和可靠性的重要性，航空航天和航天器设备中的应用受到了特别严格的审查。在化学加工和石油天然气行业，设备故障意味着代价高昂的生产中断，与金属相比，高强度塑料具有重量轻、耐严重腐蚀性工作环境等主要优点。减轻配合部件的物理负荷还可以减少摩擦磨损，延长功能寿命，甚至超过润滑金属的性能。
Torlon PAI 在可熔融加工聚合物中具有最高的强度重量比
在可通过射出成型和挤出进行熔融加工的高强度、轻质热塑性聚合物中，未填充或 “纯净 “的Torlon PAI以最高的强度重量比名列前茅。所有 Grades 的一个主要优点是能够在高温下保持强度，而其他聚合物的物理性能会在高温下迅速减弱。Torlon PAI 的不同纤维增强等级以及轴承和磨损等级在未填充等级的基础上增加了更高的强度。
Torlon PAI 的重要机械特性
与 PEEK 和 Ultem PEI 相比，Torlon PAI 的各种 Grades 在确定强度和刚度的关键特性方面都有突出表现，而这两种聚合物通常被认为具有这些特性（表 1）。
未填充Torlon 4203的弯曲模量为 5,030 兆帕（730,000 磅/平方英寸），比未填充 PEEK 高出 35% 以上。在使用 30% 玻璃纤维或碳纤维增强的 Grades 中，Torlon PAI 值比 PEEK 配方高出 13% 以上。与另一种 30% 玻璃纤维增强聚合物相比，Torlon 5030 PAI 的弯曲模量为 11,700 兆帕（1,300,000 磅/平方英寸），超过了 Ultem 2300 PEI 的 9,000 兆帕（1,300,000 磅/平方英寸）。
对于承受高点载荷的应用来说，抗压强度 是一项至关重要的性能。与 30% 的玻璃增强等级相比，Torlon 5030的抗压强度比 GF30 PEEK 高出 55% 以上，比 Ultem 2300 高出 19.5%。
拉伸强度是 Torlon PAI 的另一项重要物理性能，在各种 Grades 中，Torlon PAI 的性能均优于 PEEK、Ultem PEI 和 PPS。
Torlon PAI 在高温下仍能保持强度
在极端高温下，Torlon PAI 可保持超出其他热塑性塑料的强度和刚度。这一特性对于喷气发动机、火箭推进系统和半导体制造工艺中必须在高温环境下保持结构完整性的部件尤为重要。
工程说明： 玻璃化转变温度（Tg）或材料的软化点有助于比较高性能热塑性塑料在极端高温下的强度和刚度保持情况。Torlon PAI 的玻璃化温度（Tg）为 280º。 C (536° F).相比之下，PEEK 的 Tg 为 150ºF C，而耐温性最高的 PEEK 等级的 Tg 为 170ºC C.Ultem PEI 是另一种改性聚酰亚胺，其 Tg 为 218º C。 C，仍远低于 Torlon PAI（表 1）。
抗蠕变性、高 Tg 和低 CLTE 使 Torlon PAI 具有尺寸稳定性
Torlon PAI 因其抗蠕变性或长期负荷下的抗变形性（尤其是在极高温度下）而闻名。这种材料的这一特性与它的抗压强度和 Tg 有关，Torlon PAI 的另外两个特性也非常出色。Torlon PAI 的抗蠕变性对于必须在高物理负荷和极端温度下长期保持结构强度的应用尤其有利。
工程说明： Torlon PAI 所有 Grades 的线性热膨胀系数都很低，这对于暴露在极端工作温度变化下的应用来说是一种优势。它对于推进系统低温设备中的密封和结构部件尤为重要，因为在这些设备中，必须在极端温度变化的情况下保持精确的尺寸。
Torlon PAI 具有高强度和轴承及耐磨性
Syensqo 公司（前苏威公司）生产的无填充 Torlon PAI 具有固有的高强度和抗配合部件摩擦磨损的性能。一些 Grades 还添加了添加剂，可延长磨损寿命并提高机械强度。
为了支持客户使用 Syensqo 不再提供的某些 Grade，Drake Plastics 使用 100% Torlon PAI 树脂合成高强度轴承和磨损配方，并提供可机加工的型材和射出成型件。这些配方以 Syensqo 的原始 Grades 为基础，并与树脂生产商共同开发。
Torlon 4301 PAI是一种含有石墨和 PTFE 的高模量聚酰胺-酰亚胺，可提高耐磨性。Torlon PAI 的这种通用轴承和耐磨等级在强度和抗冲击性之间达到了极佳的平衡。它的耐磨性是非增强 Torlon 4203 的 10 倍，CLTE 接近许多金属。
Torlon 4275 PAI具有石墨和 PTFE 配方，在大多数 PV 条件下，磨损率低于 Torlon 4301 PAI。与 Torlon 4301 相比，它的轴承和磨损性能在高 PV 条件下尤为显著，因此成为高速应用的经常选择。
DRAKE 4435 PAI 以前由 Syensqo 公司提供，名为 Torlon 4435 PAI，含有聚四氟乙烯和石墨碳纤维，可增强其结构强度。它通常被指定用于滑动磨损应用。这种高模量牌号在大多数 Grades 条件下磨损较低，在高 PV 条件下性能非常好。它的热膨胀率（CLTE）也是 PAI 耐磨损牌号中最低的。
Drake 4630 PAI（前身为 Torlon 4630 PAI）在无润滑高 PV 应用中的耐磨性优于所有其他 PAI 等级。其专有的石墨和聚四氟乙烯组合在速度超过 100 英尺/分钟 (FPM) 时磨损最小，即使在 PV 超过 150,000 psi-FPM 时也表现出色。
Drake 4645 PAI 以前的名称是 Torlon 4645 PAI，在高耐磨性方面与 4630 等级并驾齐驱，但对于外部润滑散热的高 PV 应用而言，它是一个特别好的选择。凭借其专有的碳纤维和聚四氟乙烯配方，DRAKE 4645 PAI 在 600,000 psi-FPM 的 PV 值下表现出色。
Torlon PAI 的抗化学性和抗辐射性
高科技行业中的热塑性塑料应用通常需要暴露在会降低性能的恶劣环境中。事实证明，Torlon PAI 能够承受许多此类条件。
其应用包括用于太空卫星的结构部件、轴承和磨损部件，这些部件在暴露于辐射时需要长期的可靠性。Torlon PAI 等级还被指定用于半导体制造过程中暴露于等离子体和化学品的高强度部件。由 Torlon PAI 制成的密封、阀门座和类似的轴承、磨损和结构部件也可为井下石油和天然气设备提供长期的可靠性。
与任何材料一样，化学浓度、温度和外加载荷的应力等应 用变量可能会有很大差异。虽然有指导原则，但包括 Torlon PAI 在内的任何材料的应用都必须经过测试，以验证在实际使用条件下的性能。
Torlon PAI 的应用
全球领先的 PAI 树脂生产商 Syensqo 公司生产的一系列 Torlon PAI 树脂可为必须在各种极端条件下长期发挥作用的各种应用提供独特的性能特征。这些配方的超高性能使其成为金属的替代品，特别是在重量轻和在恶劣环境下使用寿命长等重要因素都很重要的情况下。Drake Plastics 开发的超大挤压棒材直径、板材厚度和无缝硬管外径/内径组合也拓宽了各种 Torlon PAI 等级在机加工部件中的应用范围。
这种高强度高级聚合物在射出成型和机械加工方面的主要应用包括
航空航天和航天器设备
设备部件所处的环境从低温条件到极高温度不等，还包括高应力和暴露于液压流体、喷气燃料、火箭推进剂和其他腐蚀性化学品的环境。Torlon PAI 有许多在这些条件下表现良好的结构和轴承及磨损应用，包括轴承、衬套、密封件和紧固件。
半导体制造和测试设备
Torlon PAI 的尺寸稳定性、抗压强度、对加工化学品和等离子体的耐受性以及在高温下的强度保持性使该行业的应用受益匪浅。各种纤维增强型和无填充型的超高性能聚合物 Grades 还能消除金属污染的风险。典型应用包括测试插座、腔室探针、晶片处理工具和夹具。
石油和天然气设备
Torlon PAI 在高温、腐蚀性、高压的井下环境中表现出色，在这种环境中，部件的功能寿命更长，意味着通过减少停机维修和更换次数来提高生产率。Torlon PAI 在这种严酷工作环境中的一系列应用包括结构部件、密封和阀门座以及其他一些轴承和磨损部件。
Torlon PAI 可以机械加工或射出成型
由于可以提供粒状树脂以及各种形状和尺寸的型材，因此 Torlon PAI 牌号可以转换成各种部件配置。
Drake Plastics 开发的超大挤压棒材直径、板材厚度和无缝硬管外径/内径组合也拓宽了各种 Torlon PAI 管材在机加工部件中的应用范围。
射出成型通常最适用于大批量生产。对型材进行机加工可以实现更复杂、更高精度的公差。它也非常适合那些不需要投资射出成型工具的大批量生产。无需更换模具，也可以在短时间内加工出原型零件来测试设计修改。此外，对射出成型零件进行后机加工技术还可以增加一些复杂的功能，而这些功能用注塑模具是无法实现的。
这两种生产方法与 Torlon PAI 的特性相结合，可以生产出复杂的精密部件，其强度可与某些金属相媲美。每种方法都有其特定的属性：
效率： 采用射出成型时，设计功能与模具融为一体。从模具中射出的零件通常只需很少或无需二次加工。部件的高速 CNC 机加工技术支持多个步骤自动完成。然而，对于适当的生产数量或由于零件复杂性的原因，与射出成型模具所需的投资相比，机加工技术支持是一种更可行的生产方法。
与机加工技术支持相比，射出成型还能最大限度地减少每个零件的材料消耗。尽管机加工中的材料损耗可以通过使用相对于成品部件结构的有效型材尺寸来最小化。
例如，Drake Plastics 通过射出成型和机加工技术生产 Torlon PAI 部件。该公司通过挤出各种规格的 Torlon PAI 棒材、板材和硬管材，最大限度地提高了自己和客户的加工材料效率。公司还提供定制尺寸。这种能力有助于平衡射出成型和机加工之间的成本，并可推迟或消除投资生产射出成型的必要性。
部件具有始终如一的精确公差和可重复质量
射出成型和机加工可生产出尺寸一致、公差精确的各种 Grades Torlon PAI 部件。机加工在可实现的精密公差方面更具优势。在某些情况下，机加工还可用于为模塑部件增加精密特征。
模具设计可增加便于金属替代的功能
通过有能力的模具制造商，可以为模制插入件和其他功能设计模具，以增加 Torlon PAI 部件的结构和功能。同样的功能也可以作为后期生产操作添加到机加工技术支持的部件中。在这两种情况下，这些附加功能都有助于实现 Torlon PAI 比金属更轻的重量、耐磨性和耐环境性，同时又不影响所需的结构强度。
Torlon PAI 为高强度应用提供多种性能优势
Torlon PAI Grades 将高强度与尺寸稳定性、轴承和磨损特性以及在其他热塑性塑料无法承受的温度条件下的耐环境性结合在一起。这种超高性能聚合物可制成射出成型颗粒和可机加工的形状，几乎可以加工成无限的部件结构。其特性使其适用于必须在极端条件下长期可靠运行的部件。
从三种材料的弯曲模量来看，Torlon PAI 在无填充和纤维增强 Grades 中具有更高的结构刚度。
Tg 是材料软化的温度。它对于即使短时间暴露在高温下的结构部件尤为重要。Torlon PAI 的 Tg 值高于任何可熔融加工的热塑性塑料。
根据与 PAI 树脂生产商 Syensqo 签订的协议，Drake's 使用 100% Torlon 树脂合成某些 PAI 树脂牌号。这使得客户能够在 Syensqo 停产后继续获得特种 PAI 树脂等级。
由于 Torlon PAI 具有耐辐射性以及在低温和超高温下的性能，它已成功应用于深空望远镜系统以及卫星和火箭推进设备中。
以 Torlon PAI 和 Drake's PAI 品牌提供由 100% Torlon 树脂制成的无填充型材、轴承型材、耐磨型材和纤维增强型材。Drake Plastics 是领先的高级聚合物挤出机，库存有多种外径/内径组合的棒材、板材和无缝管材。