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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(jié)構(gòu)中含有一個酮鍵和兩個醚鍵的重復(fù)單元所構(gòu)成的高聚物，屬特種高分子材料。具有耐高溫、耐化學(xué)藥品腐蝕等物理化學(xué)性能，是一類半結(jié)晶高分子材料，熔點(diǎn)334℃，軟化點(diǎn)168℃，拉伸強(qiáng)度132～148MPa，可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料和電絕緣材料，可與玻璃纖維或碳纖維復(fù)合制備增強(qiáng)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(nèi)PEEK板棒生產(chǎn)已比較成熟，主要產(chǎn)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(chǎn)品，還有德國Evonik公司的VESTAKEEP粉末產(chǎn)品。
物理化學(xué)特性：
PEEK塑膠原料具有優(yōu)越的尺寸穩(wěn)定特性，這對某些應(yīng)用來說有的很重要。溫度、濕度等環(huán)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(shù)小，隨著溫度的變化（可由環(huán)境溫度的變化或運(yùn)轉(zhuǎn)過程中摩擦生熱引起），PEEK零件的尺寸變化很??；
3 尺寸穩(wěn)定性好，塑料的尺寸穩(wěn)定性是指工程塑料制品在使用或存放過程中尺寸穩(wěn)定的性能，這種尺寸的變化主要是因?yàn)榫酆衔锓肿拥幕罨芴岣吆螅规湺斡心撤N程度的卷曲導(dǎo)致的；
4 PEEK耐熱水解特性突出，在高溫高濕環(huán)境下吸水性很低，不會出現(xiàn)類似尼龍等通用塑料因吸水而使尺寸發(fā)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(qiáng)，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(dá)1100Mrad時仍能保持良好的絕緣能力的高性能 。
8 機(jī)械特性：聚醚醚酮PEEK具有剛性和柔性，特別是對交變應(yīng)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(yōu)良的滑動特性，適合于嚴(yán)格要求低摩擦系數(shù)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(yōu)越。
10 耐腐蝕性：濃硫酸外，PEEK不溶于任何溶劑和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，而且耐水解，具有很高的化學(xué)穩(wěn)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(dá)到UL標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)，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(jié)晶型)g/cm3
沖擊強(qiáng)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(qiáng)度 ≥140MPa
介電常數(shù) 3.2～3.3
拉伸強(qiáng)度 ≥93MPa
阻燃性(UL94) V-0。
應(yīng)用：
由于聚醚醚酮PEEK具有優(yōu)良的綜合性能，在許多特殊領(lǐng)域可以替代金屬、陶瓷等傳統(tǒng)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(dāng)今最熱門的高性能工程塑料之一，它主要應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、電子電氣和醫(yī)療器械等領(lǐng)域。
(1)航空航天領(lǐng)域：聚醚醚酮PEEK可加工成各種高精度的飛機(jī)零部件，由于其耐水解、耐腐蝕和阻燃性能好，可加工成飛機(jī)的內(nèi)/外部件及火箭發(fā)動機(jī)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(yè)，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(fā)動機(jī)內(nèi)罩、汽車軸承、密封件和剎車片等。
(3)工業(yè)領(lǐng)域：聚醚醚酮PEEK由于具有良好機(jī)械性能、耐高溫、耐磨耗，并能耐高壓，常用來制造壓縮機(jī)閥片、活塞環(huán)、密封件等。
(4)醫(yī)療器械：聚醚醚酮PEEK可在134℃下經(jīng)受3000次循環(huán)高壓滅菌，這一特性能滿足滅菌要求高、需反復(fù)使用的手術(shù)和牙科設(shè)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(yī)療器械。尤為重要的是PEEK無毒、質(zhì)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(yōu)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(dǎo)體工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
（6）是一種新型工程塑料，可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料和電絕緣材料，可與玻璃纖維或碳纖維復(fù)合制備增強(qiáng)材料。
雖然聚醚醚酮具有許多優(yōu)良性能，但是價格昂貴，限制了其在一些領(lǐng)域的應(yīng)用。另外，它的沖擊強(qiáng)度較差，為了進(jìn)一步提高其性能，以滿足各個領(lǐng)域的綜合性能和多樣化需要，可采用填充、共混、交聯(lián)、接枝等方法對其進(jìn)行改性，以得到性能更加優(yōu)異的PEEK塑料合金或PEEK復(fù)合材料。例如：PEEK與聚醚共混可得到更好的力學(xué)性能和阻燃性；PEEK與PTFE共混制成復(fù)合材料，具有突出的耐磨性，可用于制造滑動軸承、動密封環(huán)等零部件；PEEK用碳纖維等填充改性，制成增強(qiáng)的PEEK復(fù)合材料，可大大提高材料的硬度、剛性及尺寸的穩(wěn)定性等。
PEEK耐高溫?zé)嵝阅苁滞怀?，可?50℃下長期使用，瞬間使用溫度可達(dá)300℃；其剛性大，尺寸穩(wěn)定性，線脹系數(shù)較小，接近于金屬鋁材科；PEEK化學(xué)穩(wěn)定性好，對酸、堿及幾乎所有的有機(jī)溶劑都有很強(qiáng)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(yōu)異，尤其是能在250℃下保持高耐磨性和低摩擦因數(shù)；此外，PEEK易于擠出和注射成型。憑借這些優(yōu)異的綜合性能，PEEK主要應(yīng)用在汽車和航空發(fā)動機(jī)箱、頭燈反射器、熱交換制件，閥門襯套以及深海油田制件，機(jī)械、石油、化工、核電、軌道交通、電子和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
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