AURUM

AURUM是由三井化學(Mitsui Chemicals)所開發出的一種新的且真正為熱塑性的超耐熱性聚醯亞胺樹脂。
AURUM可提供優異的熱塑性特性,適於以射出成型與押出成型來加工。AURUM還可提供聚醯亞胺所特有的極為突出的耐熱性,機械性質以及電氣性質。
AURUM可說是同時擁有超級工程塑膠的高性能以及熱塑性塑膠的良好加工性,可利用各種成型來加工。AURUM的優異加工成型性是其他商業化熱固性或半熱塑性聚醯亞胺所無法比擬的。在加工性上的突破性進展使得AURUM獲得了1994年日本高分子協會獎(prize of THE SOCIETY OF POLYMER SCIENCE, JAPAN)。

主要特色

要特性
  • 加工性優異:可在390-410℃(734-770℉)下很容易地以射出成型或押出成型來加工。
  • 耐熱性優異:[Tm:388℃(730℉),Tg(玻璃轉變溫度):250℃(482℉)]。
  • 耐輻射性優異:(可耐受10,000 Mrads劑量的γ-射線)。
  • 耐化學品性:耐油性,耐油性及電氣性質優良。
  • 強度高,軔性佳,機械性質優良。
  • 耐燃性優異。
  • UL-94 V-0級(厚度0.4 mm)以及UL-94 5VA級(厚度2 mm)。
  • FAA垂直燃燒測試(厚度3.0 mm)。
  • 在真空下溢出氣體量極少(低於NASA的標準值)。
  • 具結晶性(可利用熱處理提高結晶度)。

 

耐熱性質

AURUM具有優異的耐熱性。如下圖所示,AURUM的熱變形溫度很高,有些等級的AURUM 的耐溫性可高達340℃,在商業化的耐高溫熱塑性工程塑膠中,AURUM耐熱性幾乎是最突出的。 熱變形溫度(18.6 kg/cm2)。

 

機械性質

AURUM具有優異的機械性質,且長期間在高溫(譬如說230℃)下仍可維持優良的機械性質。AURUM 在不同溫度下的曲折模數如下圖所示。很明顯的可看出在230℃以下的溫度,AURUM的曲折模數隨溫度上升而下降的幅度並不大,而在230℃下,AURUM仍維持相當高的曲折模數。這只要是由於AURUM的高Tg(250℃)所貢獻。另外,利用熱處理可提高結晶度,並提高曲折模數。

AURUM 在230℃下,老化時間對抗張強度的影響如下圖所示。此結果顯示AURUM長期間在高溫下仍可維持幾乎不變的抗張強度,也就是說可保持優良的機械性質。

環境耐受性質

AURUM具有良好的耐候性以及耐化學品性,而對抗輻射線與電子束則有優異的耐久性。下表顯示AURUM的耐化學品性。由表可看出AURUM 具有優良的耐化學品性。

化學品 無定形 結晶形式
鹽酸 10 %鹽酸
濃鹽酸
硫酸 35%硫酸
濃硫酸 X
硝酸 35 %硝酸
濃硝酸 X
氫氧
化鈉
10%
40%
氫氧
化鉀
10%
40% X
引擎油
機油
甲苯
全氯乙烯
三氯乙烯
二氯甲烷
氯仿
汽油
煤油

註:

○:沒有改變
△:稍微龜裂
X:膨潤

耐油性質

AURUM的耐油性如下圖所示。由圖可看出AURUM 具有優良的耐油性。
AURUM的耐油性(200℃,7天)

引擎油:TOYOTA Castle Motor-oil Cleen-royalII “7.5W-30SE”
機油:TOYOTA Castle High-point Gear oil “85W-90”

耐輻射性

AURUM的耐輻射性如下圖所示。由圖可看出AURUM 具有優異的耐輻射性。

電氣性質

AURUM 在寬廣的溫度與頻率範圍下可維持良好的電氣性質及介電性質。不同頻率下,AURUM的介電常數如下圖所示,可看出在寬廣的頻率範圍內AURUM的介電常數變化不大。

磨損/摩擦性質

AURUM具有穩定且良好的磨損/摩擦性質。
AURUM與一些樹脂的動態摩擦係數比較如下圖所示,可看出AURUM的動態摩擦係數相當低,而且相當穩定,幾乎不受摩擦時間的影響。

等級性質

AURUM等級

典型等級

型式 特性 等級

補強

玻璃纖維補強
碳纖維補強
結晶(玻璃纖維補強)
結晶(碳纖維補強)
JGN3030
JCN3030
JGN6230
JCN6230

耐磨

鋁材用,使用油
鋁材用,不使用油鋼材用,不使用油(低PV)
鋼材用,使用油或不使用油
JCQ3025
JNF3020
JCR3030F
JCL3030

 

耐磨級AURUM的性質
性質 單位 JCQ3025 JNF3020 JCR3030F JCL3030
比重 g/cc 1.46 1.44 1.43 1.42
抗張強度 kg/cm2 1,100 730 770 2,330
斷裂伸長率 % 2 6 4 2
曲折強度 kg/cm2 1,580 980 1,320 3,190
曲折模數 kg/cm2 68,000 24,000 40,000 175,000
Izod耐衝擊強度 kgcm/cm 8 14 7 11
磨損條件 潤滑油 有或無
匹配材料 SUS,FCD SUS,FCD
PV1) 寬廣範圍用 低PV 高PV
速度2) 高速

(1)無潤滑油:
低PV:<800 kg/cm2*m/min
高PV:>800 kg/cm2*m/min

(2)有潤滑油:
低PV:<4000 kg/cm2*m/min
高PV:>4000 kg/cm2*m/min

以下二表比較AURUM與其他樹脂的耐磨性,結果可看出耐磨級AURUM具有極為突出的耐磨性。

使用潤滑油,匹配材料為鋁(A5052),P=10 kg/cm2,V=250 m/min,25℃

磨損因子;K
(10-10cm3/kgfm)
摩擦係數;μ 樹脂磨損量
(g)
金屬磨損量
(g)
JCQ3025 6 0.02 0.001 0.004
傳統PI 140 0.04 0.038 0.003
PAI 2280 0.07 0.096 0.170

 

使用潤滑油,匹配材料為SUS304,P=30 kg/cm2,V=250 m/min,25℃

磨損因子;K
(10-10cm3/kgfm)
摩擦係數;μ 樹脂磨損量
(g)
金屬磨損量
(g)
JCL3030 2 0.04 0.0026 <0.001
傳統PI 破敗 破敗 破敗 破敗
PAI 破敗 破敗 破敗 破敗

物性表

物性 單位 測試方法
ASTM
JGN3030
無定形
JCN3030無定形 JGN6230
無定形
JGN6230
結晶
JCN6230
無定形
JCN6230
結晶
物理性質
比重 D792 1.56 1.43 1.57 1.59 1.42 1.44
吸濕率(24h) % 23℃,60%RH 0.10 0.10 0.09 0.07 0.10 0.08
吸水率(24h) % D570 0.23 0.23 0.21 0.15 0.24 0.17
模收縮率 % D955 0.44 0.21 0.50 0.90 0.30 0.80
機械性質
抗張強度 23℃
150℃
kg/cm2 D638 1,680
1,080
2,330
1,440
1,770
2,070
1,400
2,540
2,890
2,160
斷裂23℃
伸長率150℃
% D638 3
4
2
4
3
3
3
2
2
3
曲折23℃
強度150℃
Kg/cm2 D790 2,460
1,760
3,260
2,200
2,580
1,700
2,990
2,050
3,630
4,030
3,200
曲折23℃
模數150℃
kg/cm2 D790 97,000
82,000
194,000
171,000
95,000
71,000
106,000
95,000
208,000
223,000
202,000
壓縮23℃
強度150℃
Kg/cm2 JIS K-7208 1,920
900
2,110
1,040




壓縮23℃
模數150℃
kg/cm2 JIS K-7208 32,000
23,000
40,000
25,000




剪切23℃
強度150℃
Kg/cm2 JIS K-7208 830
780
930
620




凹口Izod
耐衝擊強度
kgcm/cm D256 12 11 13 9 12 9
Rockwell硬度 D785 R128/M104 R128/M105 R123/M100 R123/M107
熱性質
Tg DSC 250 250
熱變形溫度
(18.6 kg/cm2)
D648 245 248 >260 240 >260
比熱23℃
150℃
300℃
cal/g℃ DSC 0.23
0.23
0.32
0.22
0.23
0.34




0.22



導熱係數 kcal/mh℃ 0.30 0.42 0.30 0.42
線膨脹係23℃
(MD/TD)200℃
*10-5/℃ D696 1.7/5.3
1.7/5.3
0.6/4.7
0.6/4.7
1.5/5.0
17/4.7
0.6/4.7
0.6/4.7
Td5(5%重量損失溫度) DTG
電氣性質
介電常數1 kHz
1 MHz
D150 3.8
3.7





消散因子1 kHz
1 MHz
D150 0.0012
0.0036





表面電阻係數 Ωcm D257 1016 103-104 103-104 103-104
體積電阻係數 Ωcm D257
耐燃性與燃燒性
極限氧氣指數 % D256
耐燃性 UL94 V-0(.4mm) V-0(.4mm)

應用

應用範圍
  • 精密機器與工業機器用的機械零件
  • 電器/電子零件
  • 汽車/運輸工具零件
  • 電線押出塗料
  • 膜/纖維
  • ACM的基材