聚芳醚腈 (PEN) | 耐高温生物相容特种塑料 电子 / 医疗 / 航空专用
来源: | 作者:材化塑胶 | 发布时间: 2025-10-09 | 72 次浏览 | 分享到:
聚芳醚腈 (PEN) 是 180-220℃长期耐温特种塑料,耐 30% 硫酸 / 液压油腐蚀,通过 FDA/ISO 10993 生物认证。解决电子芯片高温绝缘、医疗部件生物安全痛点,用于封装基板 / 微创导管 / 航空导线,附 SGS 报告

聚芳醚腈 (PEN) | 耐高温生物相容特种塑料 电子 / 医疗 / 航空专用

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产品核心特性


  • 极端耐温稳定性:玻璃化转变温度 155-165℃,220℃连续使用 5000 小时性能保留率≥90%(ASTM D790),200℃下绝缘电阻≥10¹⁴Ω(GB/T 1410),解决 “电子芯片封装高温漏电、航空导线绝缘老化” 痛点,较 PEEN 高温绝缘性提升 20%。

  • 强耐化学腐蚀性:耐 30% 硫酸(浸泡 1000 小时失重≤0.5%)、耐航空液压油(200℃浸泡 3 个月无溶胀),耐蚀性优于 PEEN(PEEN 耐 20% 硫酸失重 1.2%),适配化工设备衬里、电子元件防腐蚀涂层场景。

  • FDA 级生物相容性:通过 FDA 21 CFR 177.2420(食品接触)、ISO 10993-5(无细胞毒性)认证,重金属≤0.1ppm,可直接用于人体接触医疗部件,解决 “传统塑料生物毒性超标” 问题,这是 PEEN 无的专属优势。

  • 电子级绝缘稳定性:介电常数(1MHz)≤3.2,介电损耗≤0.002,在 - 60℃至 220℃区间介电性能波动≤5%(ASTM D150),适配 5G 芯片、航空电子高频信号传输需求,绝缘稳定性优于 PEEK。


关键技术参数


项目
聚芳醚腈 (PEN)
PEEN(同类材料)
PEEK(高端对比)
测试标准
核心价值(与 PEEN 区别)
连续使用温度(℃)
180-220
230-250
240-260
ISO 75-2
耐温适配电子 / 医疗主流需求,绝缘性更优
耐 30% 硫酸失重(%)
≤0.5
≤1.2
≤0.8
ASTM G31
耐蚀性优于 PEEN,适配化工 / 电子防腐蚀
生物相容性认证
FDA+ISO 10993
FDA
ISO 10993-5
医疗场景专属,PEEN 无此认证
200℃绝缘电阻(Ω)
≥10¹⁴
≥10¹²
≥10¹³
GB/T 1410
电子高温绝缘更稳定,优于 PEEN
综合成本(相对值)
1.0
1.2
3.0
行业采购数据
医疗 / 电子场景性价比高于 PEEN/PEEK

核心应用领域


电子电气领域(核心场景)
  • 芯片封装基板:纯度达 99.99%,用于 8 英寸功率芯片封装,200℃下绝缘电阻≥10¹⁴Ω,某半导体厂使用后,芯片高温故障率从 2.5% 降至 0.3%,良率提升 15%,适配车规级芯片(-40℃至 150℃循环)。

  • 耐高温导线绝缘层:制成航空电子导线护套,220℃连续使用 3000 小时无老化,耐液压油浸泡无溶胀,某航空企业替代 PEEN 后,导线绝缘寿命延长 50%,通过 DO-160G 航空认证。

  • 5G 基站滤波器外壳:介电常数≤3.2,在 2.6GHz 频段信号衰减≤0.5dB,某通信厂商使用后,基站信号覆盖半径提升 10%,解决 “传统塑料介电损耗大” 问题。

▶ 医疗器械领域(PEN 专属高价值场景)
  • 微创导管基材:生物相容性符合 ISO 10993-5,制成胃镜插入导管(直径 3mm),耐人体消化液浸泡 72 小时无降解,某医疗设备厂替代 PU 后,导管灭菌寿命从 50 次提升至 200 次,通过欧盟 CE 认证。

  • 手术器械钳口:添加 10% 碳纤维增强,硬度达 4H(铅笔硬度测试),耐 134℃高压蒸汽灭菌 500 次无脆化,某器械厂商产品出口欧美合格率从 90% 升至 100%,解决 “金属钳口腐蚀生锈” 痛点。

  • 人工关节衬垫:摩擦系数≤0.05(干摩擦),磨损率≤1×10⁻⁷mm³/(N・m),某骨科医疗企业使用后,人工关节使用寿命从 10 年延长至 15 年,术后并发症率降 30%。

▶ 航空航天与化工领域(常规场景)
  • 航空液压管路衬里:耐 200℃航空液压油浸泡 3 个月无溶胀,某航空公司替代金属衬里后,管路重量减轻 40%,维护周期从 6 个月延长至 2 年。

  • 化工反应釜涂层:用于 30% 硫酸反应釜内壁涂层(厚度 50μm),1000 小时无腐蚀渗漏,某化工企业替代搪瓷涂层后,维护成本降低 60%,避免 “搪瓷崩裂污染原料” 风险。

专业使用指南


通用加工流程(突出 PEN 的 “高纯度 / 生物安全” 要求)
  1. 预处理:电子级 PEN 需在 120℃真空干燥 8 小时(含水率≤0.01%),医疗级需额外经 121℃蒸汽灭菌 30 分钟,避免电子芯片污染、医疗部件生物风险(区别于 PEEN 的普通干燥)。

  1. 成型加工:注塑机料筒温度分段设置(320℃/350℃/380℃),模具温度 140℃,注射压力 90-110MPa,医疗级需用专用不锈钢螺杆(避免金属离子溶出),成型周期 20-25 秒。

  1. 后处理:电子部件于 160℃退火 4 小时(消除内应力,绝缘性提升 10%);医疗部件需经伽马射线灭菌(剂量 25kGy),确保生物安全性。


分场景控制要点


应用场景
原料级别
核心控制参数
常见问题解决方案
芯片封装基板
电子级(99.99%)
绝缘电阻≥10¹⁴Ω,纯度≥99.99%
绝缘差:提升退火温度至 170℃
微创导管
医疗级(FDA 认证)
生物相容性 ISO 10993,直径误差≤0.1mm
毒性超标:使用医疗级专用原料批次
航空液压衬里
工业级
耐液压油溶胀≤0.5%
溶胀:增加腈基含量至 25%


竞品对比优势


对比维度
聚芳醚腈 (PEN)
PEEN
PEEK
生物相容性
FDA+ISO 双认证
FDA 认证
耐强腐蚀性
耐 30% 硫酸失重≤0.5%
耐 20% 硫酸失重≤1.2%
耐 25% 硫酸失重≤0.8%
电子绝缘稳定性
200℃≥10¹⁴Ω
200℃≥10¹²Ω
200℃≥10¹³Ω
综合成本
150-200 元 /kg
180-230 元 /kg
800-2000 元 /kg