深析聚醚醚酮（PEEK）

已有人阅读此文 - 2017-08-19 17:08 -

PEEK的简介

PEEK(聚醚醚酮)是一种半结晶，高温(高达500°F)的工程热塑性塑料，非常适用于热性能，化学性能和燃烧性能(V-0的UL可燃性等级)对性能至关重要的应用。同时，PEEK在暴露于火焰下时会发出少量烟雾或有毒气体。该材料坚韧，坚固，刚性好，抗蠕变性优异。它还抵抗辐射和各种溶剂。由于其耐水解性，PEEK可以在高于482°F的温度下耐受沸水和高压灭菌设备使用的过热蒸汽.PEEK树脂可用于未加强的30%玻璃纤维增强，30%碳纤维增强和HPV增强等级。典型应用包括汽车，海洋，核能，油井，电子，

　　PEEK的分子结构

PEEK的优点：

1.用更轻的解决方案降低燃料消耗和对环境的影响

2.通过在宽温度范围内的弹性性能提高部件寿命

3.增强部件的耐用性和优异的耐磨性

4.减少停机时间和组件故障，以抵抗恶劣的化学物质和自然元素

5.依靠长期的机械性能和尺寸稳定性

6.满足严格的安全要求，具有低火，烟雾和毒性排放

7.由于对流体和气体的优异的阻隔性能，更大的部件完整性

PEEK，

未填充的PEEK是一种无压力的通用级，提供耐蒸汽和耐磨性。它提供所有PEEK等级的最大伸长率和韧性。它是理想的仪器组件美观是一个关注。它也非常适用于延展性和惰性很重要的密封部件。

PEEK，30%玻璃纤维增强

玻璃纤维的添加大大降低了膨胀率，增加了PEEK的弯曲模量。该等级对于需要更大强度，刚度或稳定性的结构应用特别好 - 特别是在高于300ºF的温度下。

PEEK，30%碳纤维增强

添加碳纤维增强了PEEK的抗压强度和刚度，同时大大降低了其膨胀率。它在基于PEEK的产品中提供最佳的耐磨性和承载能力。该级别比无增强PEEK提供更高的导热性，允许从轴承表面增加散热。结果是轴承寿命和能力得到提高。

PEEK，轴承等级

碳纤维用石墨和PTFE润滑剂增强，轴承级PEEK提供最低的摩擦系数和所有PEEK等级的最佳切削性能。低摩擦，低磨损，高LPV，低配合零件磨损和易于加工的优异组合，使其成为耐用轴承的理想选择。

PEEK的典型性质


	单位	ASTM TEST	peek	PEEK 30％玻璃填充
抗拉强度	PSI	D638	14000	24,620
弯曲模量	PSI	D790	590000	1,450,000
艾佐德冲击（缺口）	ft-lbs / in的缺口	D256	1.6	1.84
热变形温度 @ 264 psi	F	D648	306	599
空气中最高连续使用温度	F		480	482
吸水（浸泡24小时）	％	D570	0.50	0.11
线性热膨胀系数	in / in /°F×10 -5	D696	2.6	1.2
摩擦系数（动态）			0.25	0.30

PEEK的制备

PEEK的合成是以4,4-二氟二苯甲酮、对苯二酚和碳酸钠为原料，以二苯砜为溶剂，在氮气的保护下，在逐渐升温至接近聚合物熔点的温度(320℃)时得到高分子PEEK树脂。其反应式如下：

　　PEEK合成的反应式

这是由ICI公司开发的一种亲核工艺。这种工艺不使用金属基的催化剂，也不使用稳定剂和添加剂，可以生产出高纯度的PEEK粉末。

PEEK的成本主要取决于高纯度的单体4,4-二氟二苯酮。其合成方法很多，主要有苯系化合物缩合法、卤素交换法、催化淡基化法、二氯乙烯氧化法、付氏烷基化法以及重氮化法6种生产方法，其中前4种方法在不同程度上存在反应收率低、异构体等杂质含量高、精制工艺复杂和生产成本高等缺点。

目前的生产方法主要是付氏烷基化法和重氮化法。付氏烷基化法原料易得，合成路线短，收率较高，生产成本低。其合成反应式如下：

　　付氏烷基化法合成PEEK反应式

PEEK的生产工艺

工程，包括CAD / CAM，产品和工具设计

协助材料选择

完整的精密加工和数控加工服务，包括热成型，数控铣削，注塑，真空成型，钻孔，激光切割，模切，磨削，弯曲，数控车削和焊接

从原型到完整生产运行的数量

整理服务，包括抛光，边缘整理，层压，贴花应用

PEEK复合物的推荐含水量是多少?

用于加工KetaSpire®PEEK的最大推荐含水量取决于加工技术。

对于注射成型，最大推荐含水量为500 ppm。可以使用常规的重量分析仪损失来检查水分含量。分析的试验条件应为200°C(400°F)10分钟，或直到不再产生水分。KetaSpire®PEEK树脂必须在加工前进行干燥。这可以在150℃(302°F)下保持露点-40℃(-40°F)的干燥炉中达到至少四小时。

对于挤出，最大推荐含水量为200 ppm。由于挤出是低压成形方法，因此未被干燥的树脂可以产生发泡挤出物。

PEEK的改性

当今社会对材料性能的要求很高，由于单一的PEEK树脂难以满足不同的使用要求，近年来对PEEK的改性成为国内外研究的热点之一，其主要手段有纤维增强PEEK、颗粒填充PEEK、PEEK表面改性、与聚合物共混等，这样不仅可降低制品成本，还能改善PEEK的成型加工性能和使用性能。

PEEK的应用

由于PEEK具有优良的综合性能，在许多特殊领域可以替代金属、陶瓷等传统材料，使之成为当今最热门的高性能工程塑料之一，目前主要应用于航空航天、汽车工业、电子电气和医疗机械等领域。

PEEK的应用分布

　　应用领域有点介绍

七、国外PEEK发展概况

PEEK材料使用发展历史

各地区PEEK的需求分布

PEEK的市场拓展速度一直保持15%以上。其中欧洲占48%，美国占41%，亚太地区约占6%，其他地区约占5%。由于其售价与其它品种相比过高，导致销量在特种工程塑料中是最少的。自PEEK树脂业务由英国Victrex公司接手以来，长期处于被垄断地位，由于价格昂贵，至今大多仍由其独家生产经营，Victrex公司是迄今最大的PEEK生产商，其市场销量连续以每年20%的速度增长。Victrex 公司PEEK的市场发展趋势如图所示。