PEEK塑胶原料最全描述(聚醚醚酮)

2020-11-23

第一节 概述
        聚醚醚酮,英文Polyetheretherketone,简称PEEK,是由4,4-二氟二苯甲酮与对苯二酚在碱金属碳酸盐存在下,以二苯砜作溶剂进行缩合反应制得的一种新型热塑性工程塑料,属于聚醚酮类塑料中的主要品种,在这个聚合物的重复单元中有两个醚键和酮基与苯环交互连构成线型大分子,故命名为聚醚醚酮,也称为超耐热性热塑性树脂,分解温度:560℃;很好流动的温度:350℃~400℃。
        PEEK最早由英国ICI公司开发、1980年投入工业化生产的结晶性芳香族超耐热热塑性塑料,商品名为 VICTREX,现为威格斯公司,是全球最大的PEE生产商。德固赛公司高性能聚合物业务部自2006年初,也开始了聚醚醚酮的全球高性能塑料产品的生产和销售,商品名称: VESTAKEEP-聚醚醚酮,该产品由2005年12月成立的在中国的合资公司—吉大德固赛高性能聚合物长春有限公司生产。PEEK与聚苯硫醚(PS)、聚砜(PSF)、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯(PAR)、液晶聚合物(LCP)一起被成为5大特种工程塑料。

第二节 特性
        1、机械性能
        室温下具有其它其它典型工程塑料的功能,富于韧性、强度、硬度和适中的荷载特性。耐磨损和摩擦性能优异。
        2、热性能
        连续使用温度接近240℃,负载应用温度高达310℃。
        3、燃烧性能
        聚醚醚酮极限氧指数高,满足UL94V0级的要求,燃烧时发烟量极低。它不含阻燃添加剂和卤素化合物。
        4、耐化学药品性
        聚醚醚酮能耐260℃的过热水蒸气,在高温下可耐60%硫酸或40%氢氧化纳。某些浓酸对其有腐蚀作用。有机溶剂对其制备的模制零件不会发生腐蚀,但有限的溶剂对聚醚醚酮涂布的电线会发生应力开裂,然而在其熔点之下拉伸的聚醚醚酮材料能够克服应力开裂的问题。
        5、耐辐射性能
        初步化验表明,聚醚醚酮耐辐射性能极好。紧密卷线的聚醚醚酮涂布电线可经受1Mgy照射而不发生明显降解。它的耐侯性能优良,户外老化一年后性能没有损失。

第三节 应用
        PEEK聚合体是一种耐高温、高性能的热塑性特种工程塑料。它有着良好的机械性能和耐化学品、耐磨损、耐水解等性能:它比重轻,自润滑性能好,由于具有非常好的加工性能,可以填充碳纤维、二硫化钼等进一步提高润滑性能和机械强度。
        PEEK工程塑料广阔的应用空间涉及到航空、机械、电子、化工、汽车等高科技工业领域,可制造高要求的机械零部件,如齿轮、轴承、活塞环、支撑环、密封环(函)、阀片、耐磨圈等。
        用纯PEEK原料制造的PEEK板材在所有PEK板材级别中韧性最好,抗冲击最佳。PEK可以使用最方便的消毒方式进行消毒(蒸汽、干燥热力、乙醇和Y射线),并且制造PEK的原材料成分符合欧盟及美国FDA关于食品应性的规定,这些特点使之适在医疗、制药和食品加工业得到非常普遍应用。

第四节 成型加工
        PEEK由于其结晶性而必须熔融温度以上的温度进行加工,与其他结晶聚合物一样可以对其进行模压、注塑、挤出成型及粉末喷涂和熔融纺丝等。对于PEK在剪切速率为1000s-1时,在370400℃之间其熔体粘度为480~350pa.s,有很好的加工性能,下表为PEEK的加工条件:
        PEEK的加工参考条件表:

条件及性能纯PEEK30%玻璃纤维PEEK30%碳纤维PEEK
料筒温度/℃后部350350370
中部370370380
前部380380390
机头390390390
成型压力/Mpa70-14070-14070-140
压缩比32-32
成型收缩率/%1.10.2-1.40.05-1.4

第五节产品特性
        耐辐照性、绝缘性稳定、耐水解,抗压,耐腐蚀,其复合材料制作成的机械零件具有自润滑效果。耐温、热稳定性佳、超高耐热(较PPS优良)、HDT在315摄氏度以上,UL连续使用温度为260摄氏度。
        1、机械特性PEEK是韧性和刚性兼备并取得平衡的塑料。特别是它对交变应力的优良耐疲劳是所有塑料中最出众的,可与合金材料媲美。
        2、自润滑性PEEK在所有塑料中具有出众的滑动特性,适合于严格要求低摩擦系数和耐摩耗用途使用。特别是碳纤、石墨各占一定比例混合改性的PEEK自润滑性能更佳。
        3、耐化学药品性(耐腐蚀性)PEEK具有优异的耐化学药品性.在通常的化学药品中,能溶解或者破坏它的只有浓硫酸,它的耐腐蚀性与镍钢相近。
        4、阻燃性PEEK是非常稳定的聚合物,1.45mm厚的样品,不加任何阻燃剂就可达到最高阻燃标准。
        5、耐剥离性PEEK的耐剥离性很好,因此可制成包覆很薄的 或电磁线,并可在苛刻条件下使用。
        6、耐疲劳性PEEK在所有树脂中具有最好的耐疲劳性。
        7、耐辐照性耐高辐照的能力很强,超过了通用树脂中耐辐照性最好的聚苯乙烯。可以作成γ辐照剂量达1100Mrad时仍能保持良好的绝缘能力的高性能 。
        8、耐水解性PEEK及其复合材料不受水和高压水蒸气的化学影响,用这种材料作成的制品在高温高压水中连续使用仍可保持优异特性。
        PEEK(聚醚醚酮)塑胶原料是芳香族结晶型热塑性高分子材料,其熔点为334℃,具有机械强度高、耐高温、耐冲击、阻燃、耐酸碱、耐水解、耐磨、耐疲劳、耐辐照及良好的电性能。
        耐高温:PEEK树脂具有较高的熔点(358℃)和玻璃化转变温度(1 43℃),连续使用温度为260℃,其30%GF或CF增强牌号的负载热变型温度高达316℃。
        机械特性:PEEK(聚醚醚酮)塑胶原料树脂具有良好的韧性和刚性,它具备与合金材料媲美的对交变应力的优良耐疲劳性。
        发烟性:测量由塑料燃烧所产生烟尘的标准为ASTM E662,此标准是采用美国国家标准局(NBS)的烟尘实验室,以比光学密度为单位,测量由标准形状样品燃烧生产的烟尘的可见光暗淡程度,该测试可以在持续燃烧(有火焰)或燃烧中断(无火焰)的情况下进行,在塑料中PEEK具有最低发烟性。
        毒气逸散性:PEEK与很多有机材料相同,在高温分解时,PEEK主要产生二氧化碳和一氧化碳,使用英国航行器测试标准BSS 7239可以检测到极低浓度的毒气逸散,这种检测过程需要在1立方米的空间内完全燃烧100克样品,然后分析其中所产生的毒气,毒性指数定义为在正常情况下产生的毒气浓度综合与30分钟可以使人致命的剂量之比,PEEK450G的指数为0.22,且没有检测到酸性气体。
        稳定性:PEEK塑胶原料具有优越的尺寸稳定特性,这对某些应用来说有的很重要。温度、湿度等环境条件的变化对PEEK零件的尺寸影响不大,可以满足对尺寸精度要求比较高工况下的使用要求。
        1)PEEK塑胶原料注塑成型收缩率小,这对控制PEEK注塑零件的尺寸公差范围非常有好处,使PEEK零件的尺寸精度比通用塑料高很多;
        2)热膨胀系数小,随着温度的变化(可由环境温度的变化或运转过程中摩擦生热引起),PEEK零件的尺寸变化很小;
        3)PEEK耐热水解特性突出,在高温高湿环境下吸水性很低,不会出现类似尼龙等通用塑料因吸水而使尺寸发生明显变化的情况;
        绝缘稳定性:PEEK(聚醚醚酮)塑胶原料树脂具有良好的电绝缘性能,并保持到很高的温度范围。其介电损耗在高频情况下也很小。
        耐辐照性和耐剥离性:PEEK(聚醚醚酮)塑胶原料树脂有良好的耐辐照性和耐剥离性,因此可 以用来制成特殊用途的电磁线。现在在消毒柜和无线验证系统上,有时会采用peek,相当不锈钢的功效。


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