MIPELON

MIPELON為日本三井化學公司(Mitsui Chemicals, Inc)所開發出的一種超高分子量聚乙烯細粉。傳統的聚乙烯粉的平均粒子直徑約為150至200微米,其典型分子量在20,000至300,000之間,而MIPELON的分子量為兩百萬或更高,其平均粒子直徑大約為25至30微米。
MIPELON的電子顯微鏡照片如上圖所示。可看出與與傳統的聚乙烯粉比較,MIPELON粒子較細且勻稱。除了少許特別小的顆粒之外,MIPELON粒子大小分佈相當勻窄,且其表面也相當的平滑。此特性對改善潤滑性有所助益。

主要特色

MIPELON可作為優良的改質劑,其主要特色為:

  1. 將MIPELON添加於各種橡膠及樹脂中可改善潤滑性,耐磨耗性,耐衝擊強度以及耐化學品性。
  2. 當MIPELON與填充劑及顏料混合後可提供良好的分散性,並使得產生額外的機械性質。
  3. 以MIPELON改質的產品具有優異的耐水性及耐熱性。
  4. MIPELON(XM-220及XM-221U)符合美國FDA的規定[CFR Title 21 Section 177. 1520. (a)(2)]。


圖1.XM-220添加量與動摩擦系數的相關性【PA6】


圖2.(PA66:添加劑 = 95:5)


圖3.(PA66:添加劑 = 95:5)

性質介紹

 

耐化學性

依PEEK對各種物質的耐化學性質整理如下表 :

強酸類
除氫氟酸、濃硝酸(30%以上)、氫溴酸、濃硫酸(40%以上),均可承受(包含濃鹽酸)
醇類
均可承受
醛與酮類
除MEK於200℃時不能承受外,均可承受
強鹼類
均可承受(包含氫氧化鉀70%)
醚類
均能承受
有機鹵化物
均能承受
碳氫化合物
均能承受
無機試劑
除溴、含水氯氣、氟氣、高熱鈉金屬等均能承受

 

耐磨耗性質

於200℃183m min-1 下之摩擦係數比較(摩擦係數:10-4/ MPa hr m min-1)PEEK(PEEK+SL30%)具備了良好的耐磨耗性質。

 

耐高溫性質


各種產品熱變形溫度(HDT Heat Distortion Temperature的比較,其中PEEKPEEK+CF30與PEEK+GF30具有極高的HDT溫度(近320℃)。

 

耐燃性質與低排煙性質

PEEK同時具有耐燃性及低排煙性,圖中表示PEEK依UL94V0 (厚度1.45mm)所進行之極限氧氣指數測定(Limit Oxygen Index)值,PEEK(450G)僅有35%的長度燃燒,具備了明確的防火性。

 

依 ASTM E662-95標準測試,圖中顯示了PEEK具有極優良的低排氣性(甚至較PTFE(鐵氟龍)為低),因此特別適用於化學性敏感物質的載體(如晶圓)。

電氣性質

PEEK具有超強的電阻性質(Volume Resistance ) ,下表為PEEK之Volume Resistance。

Temp(℃) 23 140 200
Volume ResistivityΩm 1.5*1014 1.0*1013 5.0*109

 

下表為PEEK之表面電阻(Surface Resistivity)

Material PEEK Polyimide PTFE PET
Surface Resistivity
(Ω)
2.0*1016 1.0*1016 1.0*1016 0.9*1016

 

耐水性質

下表中顯示了PEEK於200℃之水蒸氣下連續暴露後物性的改變情形 ,由表中可知,PEEK長時間暴露於高溫水氣下並不會對物性產生明顯的影響。

性質 對應標準 75hr 350hr 1000hr 2000hr 2500hr
拉應力Mpa ISO 527 99 97 97 97 97
變形力Mpa ISOR178 162 165 159 169 156
最大伸長率% ISO527 15 15 12 7 9

應用

改質樹脂及橡膠

將MIPELON添加於聚縮醛,尼龍,或酚醛樹脂中可改善自潤性及耐磨耗性。而將MIPELON添加於橡膠中可改善自潤性及耐磨耗性,還可以增進耐化學品性。典型的應用例子為潤滑性與耐磨耗性優良的橡膠與塑膠滾輪,如下圖所示。

 

自潤性材料

MIPELON的粒子極為細小,要較傳統的超高分子量聚乙烯粉小得多。因此,大量的填充劑如碳黑,石墨,或二硫化鉬等可容易地分散於其中,最後並可燒結成自潤性優異的材料或零件。一些由MIPELON燒結製成的齒輪或機械零件如下圖所示。

自潤性材料

MIPELON的粒子極為細小,要較傳統的超高分子量聚乙烯粉小得多。因此,大量的填充劑如碳黑,石墨,或二硫化鉬等可容易地分散於其中,最後並可燒結成自潤性優異的材料或零件。一些由MIPELON燒結製成的齒輪或機械零件如下圖所示。

其它

MIPELON還可用來改善油脂,潤滑劑,印刷油墨,塗料以及顏料等的自潤性。經過MIPELON改質之後,這些材料能顯現更為優異的特性包括潤滑性,耐磨耗性以及耐化學品性。