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PEEK | 30%玻璃纤维PEEK | 30%碳纤维PEEK | |
料筒温度/℃ | 后部 | 350 | 350 | 370 |
中部 | 370 | 370 | 380 | |
前部 | 380 | 380 | 390 | |
机头 | 390 | 390 | 390 | |
成型压力/Mpa | 70-140 | 70-140 | 70-140 | |
压缩比 | 3 | 2-3 | 2 | |
成型收缩率/% | 1.1 | 0.2-1.4 | 0.05-1.4 |