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特種高分子材料PEEK聚醚醚酮
時間：2020/3/18 18:13:41 瀏覽：次
特種高分子材料聚醚醚酮
聚醚醚酮（英文poly-ether-ether-ketone，簡稱PEEK）是在主鏈結構中含有一個酮鍵和兩個醚鍵的重復單元所構成的高聚物，屬特種高分子材料。具有耐高溫、耐化學藥品腐蝕等物理化學性能，是一類半結晶高分子材料，熔點334℃，軟化點168℃，拉伸強度132～148MPa，可用作耐高溫結構材料和電絕緣材料，可與玻璃纖維或碳纖維復合制備增強材料。一般采用與芳香族二元酚縮合而得的一類聚芳醚類高聚物。目前國內PEEK板棒生產已比較成熟，主要產地有浙江寧波，江蘇蘇州等。英國Victrex公司和美國Amoco公司都有PEEK產品，還有德國Evonik公司的VESTAKEEP粉末產品。
物理化學特性：
PEEK塑膠原料具有優越的尺寸穩定特性，這對某些應用來說有的很重要。溫度、濕度等環境條件的變化對PEEK零件的尺寸影響不大，可以滿足對尺寸精度要求比較高工況下的使用要求。
1 PEEK塑膠原料注塑成型收縮率小，這對控制PEEK注塑零件的尺寸公差范圍非常有好處，使PEEK零件的尺寸精度比通用塑料高很多；
2 熱膨脹系數小，隨著溫度的變化（可由環境溫度的變化或運轉過程中摩擦生熱引起），PEEK零件的尺寸變化很小；
3 尺寸穩定性好，塑料的尺寸穩定性是指工程塑料制品在使用或存放過程中尺寸穩定的性能，這種尺寸的變化主要是因為聚合物分子的活化能提高后，使鏈段有某種程度的卷曲導致的；
4 PEEK耐熱水解特性突出，在高溫高濕環境下吸水性很低，不會出現類似尼龍等通用塑料因吸水而使尺寸發生明顯變化的情況。
5 耐剝離性：PEEK的耐剝離性很好，因此可制成包覆很薄的 或電磁線，并可在苛刻條件下使用。
6 耐疲勞性：PEEK在所有樹脂中具有最好的耐疲勞性。
7 耐輻照性：耐高輻照的能力很強，超過了通用樹脂中耐輻照性最好的聚苯乙烯。可以作成γ輻照劑量達1100Mrad時仍能保持良好的絕緣能力的高性能 。
8 機械特性：聚醚醚酮PEEK具有剛性和柔性，特別是對交變應力下的抗疲勞性非常突出，可與合金材料相媲美。
9 自潤滑性：聚醚醚酮PEEK具有優良的滑動特性，適合于嚴格要求低摩擦系數和耐磨耗用途的場合，特別是用碳纖維、石墨、PTFE改性的滑動牌號的PEEK耐磨性非常優越。
10 耐腐蝕性：濃硫酸外，PEEK不溶于任何溶劑和強酸、強堿，而且耐水解，具有很高的化學穩定性。
11 阻燃性：聚醚醚酮PEEK具有自熄性，即使不加任何阻燃劑，可達到UL標準的94V-0級。
12 易加工性：由于PEEK具有高溫流動性好，而熱分解溫度又很高的特點，可采用多種加工方式：注射成型、擠出成型、模壓成型及熔融紡絲等。
密度1.265(非晶型)～
1.320(結晶型)g/cm3
沖擊強度(缺口) 60～80J/m
斷裂伸長率 ≥150%
吸水性 ≤0.1%
體積電阻率 1016Ω·cm
彎曲強度 ≥140MPa
介電常數 3.2～3.3
拉伸強度 ≥93MPa
阻燃性(UL94) V-0。
應用：
由于聚醚醚酮PEEK具有優良的綜合性能，在許多特殊領域可以替代金屬、陶瓷等傳統材料。該塑料的耐高溫、自潤滑、耐磨損和抗疲勞等特性，使之成為當今最熱門的高性能工程塑料之一，它主要應用于航空航天、汽車工業、電子電氣和醫療器械等領域。
(1)航空航天領域：聚醚醚酮PEEK可加工成各種高精度的飛機零部件，由于其耐水解、耐腐蝕和阻燃性能好，可加工成飛機的內/外部件及火箭發動機的許多零部件。
(2)汽車制造：聚醚醚酮PEEK一直成功地用于汽車制造業，由于它具有良好耐摩擦性能，可以替代金屬(包括不銹鋼、鈦)制造發動機內罩、汽車軸承、密封件和剎車片等。
(3)工業領域：聚醚醚酮PEEK由于具有良好機械性能、耐高溫、耐磨耗，并能耐高壓，常用來制造壓縮機閥片、活塞環、密封件等。
(4)醫療器械：聚醚醚酮PEEK可在134℃下經受3000次循環高壓滅菌，這一特性能滿足滅菌要求高、需反復使用的手術和牙科設備的制造，加上它的抗蠕變和耐水解性，用它可制造需高溫蒸汽消毒的各種醫療器械。尤為重要的是PEEK無毒、質輕、耐腐蝕，是與人體骨骼最接近的材料，因此可采用PEEK代替金屬制造人體骨骼。
(5)絕緣材料：PEEK因具有優良的電氣性能，在高溫、高濕等惡劣條件下，聚醚醚酮的絕緣性能仍能保持，是理想的電絕緣材料，特別是在半導體工業中得到廣泛應用。
（6）是一種新型工程塑料，可用作耐高溫結構材料和電絕緣材料，可與玻璃纖維或碳纖維復合制備增強材料。
雖然聚醚醚酮具有許多優良性能，但是價格昂貴，限制了其在一些領域的應用。另外，它的沖擊強度較差，為了進一步提高其性能，以滿足各個領域的綜合性能和多樣化需要，可采用填充、共混、交聯、接枝等方法對其進行改性，以得到性能更加優異的PEEK塑料合金或PEEK復合材料。例如：PEEK與聚醚共混可得到更好的力學性能和阻燃性；PEEK與PTFE共混制成復合材料，具有突出的耐磨性，可用于制造滑動軸承、動密封環等零部件；PEEK用碳纖維等填充改性，制成增強的PEEK復合材料，可大大提高材料的硬度、剛性及尺寸的穩定性等。
PEEK耐高溫熱性能十分突出，可在250℃下長期使用，瞬間使用溫度可達300℃；其剛性大，尺寸穩定性，線脹系數較小，接近于金屬鋁材科；PEEK化學穩定性好，對酸、堿及幾乎所有的有機溶劑都有很強的抗腐蝕能力，同時具有阻燃、抗輻射等性能；PEEK耐滑動磨損和微動磨損的性能優異，尤其是能在250℃下保持高耐磨性和低摩擦因數；此外，PEEK易于擠出和注射成型。憑借這些優異的綜合性能，PEEK主要應用在汽車和航空發動機箱、頭燈反射器、熱交換制件，閥門襯套以及深海油田制件，機械、石油、化工、核電、軌道交通、電子和醫學等領域有廣泛的應用。
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