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PEEK聚醚醚酮
簡(jiǎn)介
聚醚醚酮，英文名稱(chēng)polyetheretherketone(簡(jiǎn)稱(chēng)PEEK)，它是分子主鏈中含有鏈節(jié)的線(xiàn)性芳香族高分子化合物。其構(gòu)成單位為氧-對(duì)亞苯基-氧-羰-對(duì)亞苯基，是半結(jié)晶性、熱塑性塑料。
聚醚醚酮(PEEK)樹(shù)脂是一種性能優(yōu)異的特種工程塑料，與其他特種工程塑料相比具有更多顯著優(yōu)勢(shì)，耐正高溫260度、機(jī)械性能優(yōu)異、自潤(rùn)滑性好、耐化學(xué)品腐蝕、阻燃、耐剝離性、耐磨性、不耐強(qiáng)硝酸、濃硫酸、抗輻射、超強(qiáng)的機(jī)械性能可用于高端的機(jī)械、核工程和航空等科技。
聚醚醚酮是指大分子主鏈由芳基、酮鍵和醚鍵組成的線(xiàn)性聚合物，它是目前可大批量生產(chǎn)的唯一的聚芳醚酮品種，英文名稱(chēng)為polyetherether ketone，簡(jiǎn)稱(chēng)PEEK，分子結(jié)構(gòu)式為
聚醚醚酮分子式結(jié)構(gòu)
聚醚醚酮具有熱固性塑料的耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱塑性塑料的成型加工性。聚醚醚酮還具有優(yōu)異的耐熱性。其熱變形溫度為160℃，當(dāng)用20%~30%的玻璃纖維增強(qiáng)時(shí),熱變形溫度可提高到280~300℃。聚醚醚酮的熱穩(wěn)定性良好，在空氣中420℃。2h情況下失重僅為2%，500℃時(shí)為2.5%,500℃時(shí)才產(chǎn)生顯著的熱失重。聚醚醚酮的長(zhǎng)期使用溫度約為200℃，在此溫度下，仍可保持較高的拉伸強(qiáng)度和彎曲模量，它還是一種非常堅(jiān)固的材料，有優(yōu)異的長(zhǎng)期耐蠕變性和耐疲勞性能。
聚醚醚酮的電絕緣性能非常優(yōu)異，體積電阻率約為10~10Ω·cm。它在高頻范圍內(nèi)仍具有較小的介電常數(shù)和介電損耗。例如，在10Hz時(shí)，在室它的介電常數(shù)僅為3.2，介電損耗僅為0.02。
聚醚醚酮的化學(xué)穩(wěn)定性也非常好，除濃硫酸外，幾乎對(duì)任何化學(xué)試劑都非常穩(wěn)定，即使在較高的溫度下，仍能保持良好的化學(xué)穩(wěn)定性。另外，它還具有極佳的耐熱水性和耐蒸汽性。在200~250 ℃的蒸汽中可以長(zhǎng)時(shí)間使用。
聚醚醚酮有很好的阻燃性，在通常的環(huán)境下很難燃燒，即使是燃燒，發(fā)煙量及有害氣體的釋放量也是很低的，甚至低于聚四氟乙烯等低發(fā)煙量的聚合物。此外.它還具有優(yōu)良的耐輻射性。它對(duì)α射線(xiàn)、β射線(xiàn)、γ射線(xiàn)的抵抗能力是目前高分子材料中最好的。用它包覆的電線(xiàn)制品可耐1.1×10Gy的γ射線(xiàn)。
聚醚醚酮在熔點(diǎn)以上有良好的熔融流動(dòng)性和熱穩(wěn)定性。因而具有熱塑性塑料的典型成型加工性能，因此可用注塑、擠出、吹塑、層壓等成型方法，還可紡絲、制膜。雖然聚醚醚酮熔融加工溫度范圍為360~400℃，但是由于它的熱分解溫度在520 ℃以上，因而它仍具有很寬的加工溫度范圍。
盡管聚醚醚酮的發(fā)展歷史僅為短短的二十幾年，但是由于它具有突出的耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、耐輻射性以及高強(qiáng)度、易加工性，使得它目前已在核工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、電子電器、機(jī)械儀表、汽車(chē)工業(yè)和宇航領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是作為耐熱性能優(yōu)異的熱塑性樹(shù)脂，它可用作高性能復(fù)合材料的基體材料。
改性
PEEK純料的性能難以滿(mǎn)足不同行業(yè)領(lǐng)域的不同需求，故在特種工作環(huán)境需要對(duì)PEEK進(jìn)行改性，其主要手段有共混改性、共聚改性、復(fù)合增強(qiáng)改性、填實(shí)改性、納米改性和表面改性等技術(shù)。通過(guò)改性可以增加PEEK的某方面性能，如耐磨性、沖擊強(qiáng)度等，從而擴(kuò)展了PEEK的應(yīng)用范圍，降低了材料的使用成本，改良了PEEK的加工性能。
產(chǎn)品特性
耐輻照性、絕緣性穩(wěn)定、耐水解，抗壓，耐腐蝕，其復(fù)合材料制作成的機(jī)械零件具有自潤(rùn)滑效果。
.耐溫、熱穩(wěn)定性佳、超高耐熱(較PPS優(yōu)良)、HDT在315攝氏度以上，UL連續(xù)使用溫度為260攝氏度。
1:機(jī)械特性PEEK是韌性和剛性兼?zhèn)洳⑷〉闷胶獾乃芰稀Ｌ貏e是它對(duì)交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞是所有塑料中最出眾的，可與合金材料媲美。
2:自潤(rùn)滑性PEEK在所有塑料中具有出眾的滑動(dòng)特性，適合于嚴(yán)格要求低摩擦系數(shù)和耐摩耗用途使用。特別是碳纖、石墨各占一定比例混合改性的PEEK自潤(rùn)滑性能更佳。
3:耐化學(xué)藥品性(耐腐蝕性)PEEK具有優(yōu)異的耐化學(xué)藥品性.在通常的化學(xué)藥品中，能溶解或者破壞它的只有濃硫酸，它的耐腐蝕性與鎳鋼相近。
4:阻燃性PEEK是非常穩(wěn)定的聚合物，1.45mm厚的樣品，不加任何阻燃劑就可達(dá)到最高阻燃標(biāo)準(zhǔn)。
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(xiàn)，并可在苛刻條件下使用。
6:耐疲勞性PEEK在所有樹(shù)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(guò)了通用樹(shù)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(shí)仍能保持良好的絕緣能力的高性能 。
8:耐水解性PEEK及其復(fù)合材料不受水和高壓水蒸氣的化學(xué)影響，用這種材料作成的制品在高溫高壓水中連續(xù)使用仍可保持優(yōu)異特性。
PEEK產(chǎn)品特性
PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料是芳香族結(jié)晶型熱塑性高分子材料,其熔點(diǎn)為334℃,具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫、耐沖擊、阻燃、耐酸堿、耐水解、耐磨、耐疲勞、耐輻照及良好的電性能。
1、耐高溫
PEEK樹(shù)脂具有較高的熔點(diǎn)(358℃)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(1 43℃)，連續(xù)使用溫度為260℃，其30%GF或CF增強(qiáng)牌號(hào)的負(fù)載熱變型溫度高達(dá)316℃。
2、機(jī)械特性
PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹(shù)脂具有良好的韌性和剛性，它具備與合金材料媲美的對(duì)交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞性。
3、發(fā)煙性
測(cè)量由塑料燃燒所產(chǎn)生煙塵的標(biāo)準(zhǔn)為ASTM E662，此標(biāo)準(zhǔn)是采用美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS)的煙塵實(shí)驗(yàn)室，以比光學(xué)密度為單位，測(cè)量由標(biāo)準(zhǔn)形狀樣品燃燒生產(chǎn)的煙塵的可見(jiàn)光暗淡程度，該測(cè)試可以在持續(xù)燃燒(有火焰)或燃燒中斷(無(wú)火焰)的情況下進(jìn)行，在塑料中PEEK具有最低發(fā)煙性。
4、毒氣逸散性
PEEK與很多有機(jī)材料相同，在高溫分解時(shí)，PEEK主要產(chǎn)生二氧化碳和一氧化碳，使用英國(guó)航行器測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)BSS 7239可以檢測(cè)到極低濃度的毒氣逸散，這種檢測(cè)過(guò)程需要在1立方米的空間內(nèi)完全燃燒100克樣品，然后分析其中所產(chǎn)生的毒氣，毒性指數(shù)定義為在正常情況下產(chǎn)生的毒氣濃度綜合與30分鐘可以使人致命的劑量之比，PEEK450G的指數(shù)為0.22，且沒(méi)有檢測(cè)到酸性氣體。
5、穩(wěn)定性
PEEK塑膠原料具有優(yōu)越的尺寸穩(wěn)定特性，這對(duì)某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)有的很重要。溫度、濕度等環(huán)境條件的變化對(duì)PEEK零件的尺寸影響不大，可以滿(mǎn)足對(duì)尺寸精度要求比較高工況下的使用要求。
①PEEK塑膠原料注塑成型收縮率小，這對(duì)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(guò)程中摩擦生熱引起)，PEEK零件的尺寸變化很小;
③PEEK耐熱水解特性突出，在高溫高濕環(huán)境下吸水性很低，不會(huì)出現(xiàn)類(lèi)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;
6、絕緣穩(wěn)定性
PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹(shù)脂具有良好的電絕緣性能，并保持到很高的溫度范圍。其介電損耗在高頻情況下也很小。
7、耐輻照性和耐剝離性
PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹(shù)脂有良好的耐輻照性和耐剝離性，因此可 以用來(lái)制成特殊用途的電磁線(xiàn)?，F(xiàn)在在消毒柜和無(wú)線(xiàn)驗(yàn)證系統(tǒng)上，有時(shí)會(huì)采用peek，相當(dāng)不銹鋼的功效。
應(yīng)用
peek在航空航天、汽車(chē)制造、電子電氣、醫(yī)療和食品加工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
