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Micron Document

<!DOCTYPE html>

<title>Polyetherimide</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Polyetherimide</span></h1>

</header>

</div>

<td>Allgemeine Struktur von Polyetherimiden

</td></tr>

<tr>

<td> <small><a href="Ether" title="Ether">Ether</a>- (links) <a href="Imide" title="Imide">Imid</a>-Gruppe (rechts) sind <span style="color:blue;"><b>blau</b> </span> gekennzeichnet und liegen in der <a href="Hauptkette" class="mw-redirect" title="Hauptkette">Hauptkette</a> der Makromoleküle. Die Kohlenwasserstoffsegmente sind <a href="Aromatische_Kohlenwasserstoffe" title="Aromatische Kohlenwasserstoffe">aromatisch</a>, die Ether-Gruppen sind formal Kondensate von <a href="Phenole" title="Phenole">Phenolen</a> (Phenolether) und die Imid-Gruppen <a href="Arylgruppe" title="Arylgruppe">Arylimide</a>.</small>

</td></tr>

</tbody></table>

<p><b>Polyetherimide</b> (<a href="Kurzzeichen_(Kunststoff)" title="Kurzzeichen (Kunststoff)">Kurzzeichen</a> <b>PEI</b><sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>) zählen zu den <a href="Polyimide" title="Polyimide">Polyimiden</a> und sind <a href="Polymer" title="Polymer">Polymere</a> mit <a href="Imide" title="Imide">Imid</a>- und <a href="Ether" title="Ether">Ether</a>-Gruppen in den Hauptketten. Sie sind hochtemperaturbeständig, transparent und haben einen goldgelben Farbton. Sie zählen zu den <a href="Hochleistungskunststoffe" title="Hochleistungskunststoffe">Hochleistungskunststoffen</a> mit einem Marktanteil, der 1996 ca. 15 % betrug.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Herstellung">Herstellung</h2></div>

<p>Ein Polyetherimid wird beispielsweise aus 1,4-Bis(4-nitrophthalimido)-phenylen und dem Dinatriumsalz von <a href="Bisphenol_A" title="Bisphenol A">Bisphenol A</a> in einer Schmelzkondensation hergestellt:<sup id="cite_ref-KunstChemIng_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-KunstChemIng-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<p>Das <a href="Prepolymer" title="Prepolymer">Prepolymer</a> 1,4-Bis(4-nitrophthalimido)-phenylen lässt sich aus 4-Nitrophthalsäureanhydrid <a href="P-Phenylendiamin" title="P-Phenylendiamin"><i>p</i>-Phenylendiamin</a> gewinnen.

</p><p>Dieses Polyetherimid wurde 1981 von <a href="General_Electric" title="General Electric">General Electric Plastics</a> (GE) unter dem Handelsnamen <i>Ultem</i> auf den Markt gebracht. 2007 kaufte <a href="Saudi_Basic_Industries_Corporation" title="Saudi Basic Industries Corporation">SABIC</a> die Kunststoffsparte der GE Plastics mitsamt deren Handelsmarke und führte die Aktivitäten bezüglich diverser Hochtemperaturkunststoffe unter <i>SABIC Innovative Plastics</i> weiter.<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Eine andere Handelsmarke ist <i>Tecapei</i> von <a href="Ensinger_(Unternehmen)" title="Ensinger (Unternehmen)">Ensinger</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Ein_klassisches_Polyetherimid">Ein klassisches Polyetherimid</h3></div>

<p>Schon in den 1960er wurden Polyetherimide auf Basis von <a href="Pyromellits%C3%A4uredianhydrid" title="Pyromellitsäuredianhydrid">Pyromellitsäuredianhydrid</a> und <a href="4%2C4'-Oxydianilin" class="mw-redirect" title="4,4'-Oxydianilin">4,4'-Diaminodiphenylether</a> entwickelt und unter dem Namen <i>Kapton</i> (<a href="E._I._du_Pont_de_Nemours_and_Company" title="E. I. du Pont de Nemours and Company">DuPont</a>) vertrieben. Das Polymer wird jedoch in der Regel <i>nicht</i> als Polyetherimid, sondern nur als Polyimid (PI) bezeichnet. Das Polymer ist nicht schmelzbar. Im ersten Schritt der Herstellung wird ein noch in polaren Lösemitteln lösliches <a href="Polyamide" title="Polyamide">Polyamid</a> hergestellt. Die Lösung wird über Verdampfen des Lösemittels oft in Folien oder Beschichtungen von Drähten für die Elektroindustrie verwendet. Bei steigender Temperatur wird über eine <a href="Polykondensation" title="Polykondensation">Polykondensation</a> unter Wasserabspaltung das nicht mehr schmelzbare Polyimid erzeugt:<sup id="cite_ref-KunstChemIng2_4-0" class="reference"><a href="#cite_note-KunstChemIng2-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-MakroChem_5-0" class="reference"><a href="#cite_note-MakroChem-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Eigenschaften">Eigenschaften</h2></div>

<p>Die Gebrauchstemperatur von Polyetherimiden liegt kurzzeitig über 200 °C und langzeitig bei 170 °C.<sup id="cite_ref-6" class="reference"><a href="#cite_note-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> PEI ist inhärent flammwidrig bei geringer Rauchentwicklung. Es hat auch im unverstärkten Zustand schon eine sehr hohe Festigkeit, die durch Zusatz von <a href="Glasfaser" title="Glasfaser">Glasfasern</a> oder <a href="Kohlenstofffaser" title="Kohlenstofffaser">Kohlenstofffasern</a> noch gesteigert werden kann. PEI besitzt eine hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit, ist <a href="Hydrolysebest%C3%A4ndigkeit" class="mw-redirect" title="Hydrolysebeständigkeit">hydrolysebeständig</a> und sehr beständig gegenüber UV- und <a href="Gammastrahlung" title="Gammastrahlung">Gammastrahlen</a>. Polyetherimid wird in reiner Form und mit verschiedenen Zuschlägen (Glasfasern, Kohlenstofffasern) vertrieben.

</p>

<th colspan="2">Eigenschaften (Ultem 1000, Standard PEI)

</th></tr>

<tr>

<td>Dichte</td>

</td></tr>

<tr>

<td><a href="Glas%C3%BCbergangstemperatur" title="Glasübergangstemperatur">Glasübergangstemperatur</a></td>

</td></tr>

<tr>

<td>Härte</td>

<td>140 MPa (<a href="Kugeldruckh%C3%A4rte" title="Kugeldruckhärte">Kugeldruckhärte</a>)<sup id="cite_ref-ULTEM_7-2" class="reference"><a href="#cite_note-ULTEM-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</td></tr>

<tr>

<td>Kerbschlagzähigkeit</td>

<td>4 kJ/m<sup>2</sup> (Charpy 23 °C)<sup id="cite_ref-ULTEM_7-3" class="reference"><a href="#cite_note-ULTEM-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</td></tr>

<tr>

<td>Elastizitätsmodul</td>

</td></tr>

<tr>

<td>Wasseraufnahme</td>

</td></tr>

<tr>

<td>Reißdehnung</td>

</td></tr>

<tr>

<td>Chemische Beständigkeit</td>

<td>Alkohole, Benzin, Diesel, Schwefelsäure (37 %, 90 °C),<br> Natronlauge (30 %, Raumtemperatur), Essigsäure (20 %, 90 °C)

</td></tr>

<tr>

<td>Wärmeformbeständigkeit</td>

</td></tr>

<tr>

<td>Wärmeleitfähigkeit</td>

</td></tr>

<tr>

<td>Thermischer Ausdehnungskoeffizient</td>

</td></tr></tbody></table>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Verarbeitung">Verarbeitung</h2></div>

<p>Ein Polyetherimid wird überwiegend im <a href="Spritzgie%C3%9Fen" title="Spritzgießen">Spritzgießverfahren</a> verarbeitet. Die Verarbeitungstemperatur liegt je nach Typ zwischen 320 und 400 °C, die Werkzeugtemperatur zwischen 120 und 180 °C. Das Granulat muss vor der Verarbeitung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von maximal 0,05 % getrocknet werden. Bauteile aus PEI können mittels Induktion, Vibration oder Ultraschall verschweißt oder mit Epoxy-, Polyurethan- oder Siliconkleber verklebt werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Verwendung">Verwendung</h2></div>

<p>Polyetherimide werden bevorzugt zu Kunststoffteilen für die Elektronik und in der Flugzeugindustrie verarbeitet. In der <a href="Luftfahrt" title="Luftfahrt">Luftfahrt</a> kommt PEI vermehrt im Flugzeuginnenbereich zum Einsatz, da es im Brandfall eine geringe Rauchgasdichte entwickelt. Im strukturmechanischen Bereich des Flugzeugbaus wächst seine Bedeutung, da PEI in Faserverbundstrukturen eine höhere <a href="Schlagz%C3%A4higkeit" title="Schlagzähigkeit">Schlagzähigkeit</a> besitzt als duroplastische Matrixsysteme.

</p><p>Auch <a href="Membran_(Trennschicht)" title="Membran (Trennschicht)">Membranen</a> aus Polyetherimid sind durch ihre mechanische <a href="Festigkeit" title="Festigkeit">Festigkeit</a>, ihr gutes Filmbildungsvermögen und ihre relativ kostengünstige Herstellung ein in der Industrie eingesetztes Produkt. Die Oberflächeneigenschaften des Materials lassen sich von wasserfreundlich (<a href="Hydrophil" class="mw-redirect" title="Hydrophil">hydrophil</a>) bis wasserabweisend (<a href="Hydrophob" class="mw-redirect" title="Hydrophob">hydrophob</a>) modifizieren, so dass Membranen aus PEI verschiedene biomedizinische Anforderungen erfüllen.

</p><p>Ebenso werden Hochtonlautsprecher-Membrane aus PEI gefertigt. Eine weitere Anwendung ist die Herstellung von <a href="Plektren" class="mw-redirect" title="Plektren">Plektren</a> für Saiteninstrumente.

</p><p>Jüngst haben sich PEI-beschichtete <a href="Federstahl" title="Federstahl">Federstahlplatten</a> im <a href="Fused_Deposition_Modeling" title="Fused Deposition Modeling">FDM 3D-Druck</a> Bereich etabliert. Der größte Vorteil dieser Platten entsteht durch den unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizient vom PEI und den gedruckten Materialien. Diese lösen sich nach dem Abkühlen der Platte quasi von alleine. Vorher waren Klebstoffe und besonders gereinigte Oberflächen nötig um die gedruckten Materialien sicher zu fixieren.<sup id="cite_ref-8" class="reference"><a href="#cite_note-8"><span class="cite-bracket">[</span>8<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">Anm. PEI steht auch für <a href="Polyethylenimin" title="Polyethylenimin">Polyethylenimin</a>, ein wasserlösliches <a href="Reagens" title="Reagens">Reagens</a></span>

</li>

<li id="cite_note-KunstChemIng-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-KunstChemIng_2-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Wolfgang Kaiser: <i>Kunststoffchemie für Ingenieure</i>, 3. Auflage, Carl Hanser, München, 2011, S. 469.</span>

</li>

<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20140912222505/http://www.genewscenter.com/content/detail.aspx?releaseid=2623&newsareaid=2&menusearchcategoryid=7"><i>GE Completes Sale of Plastics Business to SABIC.</i></a> General Electric, 31. August 2007, archiviert vom <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r250917974">

/* start https://de.wikipedia.org/ */

.mw-parser-output .dewiki-iconexternal>a{background-position:center right!important;background-repeat:no-repeat!important}body.skin-minerva .mw-parser-output .dewiki-iconexternal>a{background-image:url("./_mw_/OOjs_UI_icon_external-link-ltr-progressive.svg")!important;background-size:10px!important;padding-right:13px!important}body.skin-timeless .mw-parser-output .dewiki-iconexternal>a,body.skin-monobook .mw-parser-output .dewiki-iconexternal>a{background-image:url("./_mw_/MediaWiki_external_link_icon.svg")!important;padding-right:13px!important}body.skin-vector .mw-parser-output .dewiki-iconexternal>a{background-image:url("./_mw_/Link.ernal-small-ltr-progressive.svg")!important;background-size:0.857em!important;padding-right:1em!important}

/* end https://de.wikipedia.org/ */

</style><span class="dewiki-iconexternal"><a class="external text" href="https://redirecter.toolforge.org/?url=http%3A%2F%2Fwww.genewscenter.com%2Fcontent%2Fdetail.aspx%3Freleaseid%3D2623%26newsareaid%3D2%26menusearchcategoryid%3D7">Original</a></span> (nicht mehr online verfügbar) am <span style="white-space:nowrap;">12. September 2014</span><span>;</span><span class="Abrufdatum"> abgerufen am 10. Februar 2020</span> (englisch).</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3APolyetherimide&rft.title=GE+Completes+Sale+of+Plastics+Business+to+SABIC&rft.description=GE+Completes+Sale+of+Plastics+Business+to+SABIC&rft.identifier=https%3A%2F%2Fweb.archive.org%2Fweb%2F20140912222505%2Fhttp%3A%2F%2Fwww.genewscenter.com%2Fcontent%2Fdetail.aspx%3Freleaseid%3D2623%26newsareaid%3D2%26menusearchcategoryid%3D7&rft.publisher=General+Electric&rft.date=2007-08-31&rft.source=http://www.genewscenter.com/content/detail.aspx?releaseid=2623&newsareaid=2&menusearchcategoryid=7&rft.language=en"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-KunstChemIng2-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-KunstChemIng2_4-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Wolfgang Kaiser: <i>Kunststoffchemie für Ingenieure</i>, 3. Auflage, Carl Hanser, München, 2011, S. 466.</span>

</li>

<li id="cite_note-MakroChem-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-MakroChem_5-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Bernd Tieke: <i>Makromolekulare Chemie</i>, 3. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim, 2014, S. 34.</span>

</li>

<li id="cite_note-6"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-6">↑</a></span> <span class="reference-text">Hans Domininghaus: <i>Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften</i>, 5. Auflage, VDI-Verlag, 1998, S. 987.</span>

</li>

<li id="cite_note-ULTEM-7"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-ULTEM_7-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-ULTEM_7-1">b</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-ULTEM_7-2">c</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-ULTEM_7-3">d</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-ULTEM_7-4">e</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-ULTEM_7-5">f</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-ULTEM_7-6">g</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-ULTEM_7-7">h</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-ULTEM_7-8">i</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-ULTEM_7-9">j</a></sup></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.kern.de/de/technisches-datenblatt/polyetherimid-pei?n=2501_1">www.kern.de</a>, Daten von Ultem 1000 (Standard PEI).</span>

</li>

<li id="cite_note-8"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-8">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://kingroon.com/blogs/3d-print-101/pros-and-cons-pei-sheet-for-3d-printing"><i>Pros & Cons of PEI Sheet for 3D Printing.</i></a> 12. Mai 2022,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 12. Juli 2023</span> (englisch).</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3APolyetherimide&rft.title=Pros+%26+Cons+of+PEI+Sheet+for+3D+Printing&rft.description=Pros+%26+Cons+of+PEI+Sheet+for+3D+Printing&rft.identifier=https%3A%2F%2Fkingroon.com%2Fblogs%2F3d-print-101%2Fpros-and-cons-pei-sheet-for-3d-printing&rft.date=2022-05-12&rft.language=en"> </span></span>

</li>

</ol>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Normen">Normen</h2></div>

<ul><li>DIN 65498 Luft- und Raumfahrt; Halbzeug und Formteile aus Polyetherimid (PEI); Technische Lieferbedingungen (1997)</li>

<li>ASTM D 5205-1996 Klassifikationssystem für Materialien aus Polyetherimid (PEI)</li>

<li>ASTM D 7293-2006 Standard Test Method for Extruded and Compression-Molded Shapes Made from Polyetherimide (PEI)</li></ul></div><div><div class="zim-footer">

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</div>

</div></div>

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</body></html>