原料概念
中文名稱:聚醚醚酮。 分子結構:
耐高溫
PEEK樹脂具有較高的熔點(334℃)和玻璃化轉變溫度(1 43℃),連續使用溫度為260℃,其30%GF或CF增強牌號的負載熱變型溫度高達316℃。
機械特性
PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹脂具有良好的韌性和剛性,它具備與合金材料媲美的對交變應力的優良耐疲勞性。
阻燃性
材料的易燃性即從氧、氮混合劑獲得高能量點燃後維持燃燒的能力。測量易燃性的公認標準為UL94,方法是先點燃預定形狀的垂直樣品,然後測得該材料自動熄滅所用的時間。PEEK檢測結果為V-0,這是阻燃性的最優等級。
發煙性
測量由塑膠燃燒所產生煙塵的標準為ASTM E662,此標準是採用美國國家標準局(NBS)的煙塵實驗室,以比光學密度為單位,測量由標準形狀樣品燃燒生產的煙塵的可見光暗淡程度,該測試可以在持續燃燒(有火焰)或燃燒中斷(無火焰)的情況下進行,在塑膠中PEEK具有最低發煙性。
毒氣逸散性
PEEK與很多有機材料相同,在高溫分解時,PEEK主要產生二氧化碳和一氧化碳,使用英國航行器測試標準BSS 7239可以檢測到極低濃度的毒氣逸散,這種檢測過程需要在1立方米的空間內完全燃燒100克樣品,然後分析其中所產生的毒氣,毒性指數定義為在正常情況下產生的毒氣濃度綜合與30分鐘可以使人致命的劑量之比,PEEK450G的指數為0.22,且沒有檢測到酸性氣體。
穩定性
PEEK塑膠原料具有優越的尺寸穩定特性,這對某些套用來說有的很重要。溫度、濕度等環境條件的變化對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範圍非常有好處,使PEEK零件的尺寸精度比通用塑膠高很多;
2. 熱膨脹係數小,隨著溫度的變化(可由環境溫度的變化或運轉過程中摩擦生熱引起),PEEK零件的尺寸變化很小;
3. 尺寸穩定性好,塑膠的尺寸穩定性是指工程塑膠製品在使用或存放過程中尺寸穩定的性能,這種尺寸的變化主要是因為聚合物分子的活化能提高后,使鏈段有某種程度的捲曲導致的;
4.PEEK耐熱水解特性突出,在高溫高濕環境下吸水性很低,不會出現類似尼龍等通用塑膠因吸水而使尺寸發生明顯變化的情況;
絕緣穩定性
PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹脂具有良好的電絕緣性能,並保持到很高的溫度範圍。其介電損耗在高頻情況下也很小
耐輻照性和耐剝離性
PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹脂有良好的耐輻照性和耐剝離性,因此可 以用來製成特殊用途的電磁線.
套用領域
由於PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹脂具有以上眾多優點,因此在石油化工、電子電氣、儀器儀表、機械汽車、醫療衛生、航天航空、軍工核能等諸多領域得到了廣泛的套用。
聚醚醚酮(PEEK)樹脂是一種性能優異的特種工程塑膠,與其他特種工程塑膠相比具有諸多顯著優勢,耐高溫、機械性能優異、自潤滑性好、耐化學品腐蝕、阻燃、耐剝離性、耐輻照性、絕緣性穩定、耐水解和易加工等,在航空航天、汽車製造、電子電氣、醫療和食品加工等領域得到廣泛套用。 性能優異套用廣PEEK樹脂最早在航空航天領域獲得套用,替代鋁和其他金屬材料製造各種飛機零部件。汽車工業中由於PEEK樹脂具有良好的耐摩擦性能和機械性能,作為製造發動機內罩的原材料,用其製造的軸承、墊片、密封件、離合器齒環等各種零部件在汽車的傳動、剎車和空調系統中被廣泛採用。
PEEK樹脂是理想的電絕緣體,在高溫、高壓和高濕度等惡劣的工作條件下,仍能保持良好的電絕緣性能,因此電子信息領域逐漸成為PEEK樹脂第二大套用領域,製造輸送超純水的管道、閥門和泵,在半導體工業中,常用來製造晶圓承載器、電子絕緣膜片以及各種連線器件。作為一種半結晶的工程塑膠,
PEEK不溶於濃硫酸外的幾乎所有溶劑,因而常用來製作壓縮機閥片、活塞環、密封件和各種化工用泵體、閥門部件。 PEEK樹脂還可在134℃下經受多達3000次的循環高壓滅菌,這一特性使其可用於生產滅菌要求高、需反覆使用的手術和牙科設備。PEEK不僅具有質量輕、無毒、耐腐蝕等優點,還是目前與人體骨骼最接近的材料,可與肌體有機結合,所以用PEEK樹脂代替金屬製造人體骨骼是其在醫療領域的又一重要套用。
由於聚醚醚酮PEEK具有優良的綜合性能,在許多特殊領域可以替代金屬、陶瓷等傳統材料。該塑膠的耐高溫、自潤滑、耐磨損和抗疲勞等特性,使之成為當今最熱門的高性能工程塑膠之一,它主要套用於航空航天、汽車工業、電子電氣和醫療器械等領域。
(1)航空航天領域聚醚醚酮PEEK可加工成各種高精度的飛機零部件,由於其耐水解、耐腐蝕和阻燃性能好,可加工成飛機的內/外部件及火箭發動機的許多零部件。
(2)汽車製造聚醚醚酮PEEK一直成功地用於汽車製造業,由於它具有良好耐摩擦性能,可以替代金屬(包括不鏽鋼、鈦)製造發動機內罩、汽車軸承、密封件和剎車片等。
(3)工業領域聚醚醚酮PEEK由於具有良好機械性能、耐高溫、耐磨耗,並能耐高壓,常用來製造壓縮機閥片、活塞環、密封件等。
(4)醫療器械聚醚醚酮PEEK可在134℃下經受3000次循環高壓滅菌,這一特性能滿足滅菌要求高、需反覆使用的手術和牙科設備的製造,加上它的抗蠕變和耐水解性,用它可製造需高溫蒸汽消毒的各種醫療器械。尤為重要的是PEEK無毒、質輕、耐腐蝕,是與人體骨骼最接近的材料,因此可採用PEEK代替金屬製造人體骨骼。
(5)絕緣材料PEEK因具有優良的電氣性能,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,特別是在半導體工業中得到廣泛套用。
(6)是一種新型工程塑膠,可用作耐高溫結構材料和電絕緣材料,可與玻璃纖維或碳纖維複合製備增強材料。
(7)改性聚醚醚酮(PEEK),有黑色碳纖增強導電聚醚醚酮(PEEK),有紅色碳纖增強導電聚醚醚酮(PEEK),有礦物增強聚醚醚酮(PEEK),有玻纖增強聚醚醚酮(PEEK),及PEEK樹脂。
雖然聚醚醚酮具有許多優良性能,但是價格昂貴,限制了其在一些領域的套用。另外,它的衝擊強度較差,為了進一步提高其性能,以滿足各個領域的綜合性能和多樣化需要,可採用填充、共混、交聯、接枝等方法對其進行改性,以得到性能更加優異的PEEK塑膠合金或PEEK複合材料。例如:PEEK與聚醚共混可得到更好的力學性能和阻燃性;PEEK與PTFE共混製成複合材料,具有突出的耐磨性,可用於製造滑動軸承、動密封環等零部件;PEEK用碳纖維等填充改性,製成增強的PEEK複合材料,可大大提高材料的硬度、剛性及尺寸的穩定性等。
PEEK耐高溫熱性能十分突出,可在250℃下長期使用,瞬間使用溫度可達300℃;其剛性大,尺寸穩定性,線脹係數較小,接近於金屬鋁材科;PEEK化學穩定性好,對酸、鹼及幾乎所有的有機溶劑都有很強的抗腐蝕能力,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異,尤其是能在250℃下保持高耐磨性和低摩擦因數;此外,PEEK易於擠出和注射成型。憑藉這些優異的綜合性能,、PEEK主要套用在汽車和航空發動機箱、頭燈反射器、熱交換製件,閥門襯套以及深海油田製件,機械、石油、化工、核電、軌道交通、電子和醫學等領域有廣泛的套用。
(8)機械特性PEEK是韌性和剛性兼備並取得平衡的塑膠。特別是它對交變應力的優良耐疲勞是所有塑膠中最出眾的,可與合金材料媲美。
(9)自潤滑性PEEK在所有塑膠中具有出眾的滑動特性,適合於嚴格要求低摩擦係數和耐摩耗用途使用。特別是碳纖、石墨各占一定比例混合改性的PEEK自潤滑性能更佳。
(10)耐化學藥品性(耐腐蝕性)PEEK具有優異的耐化學藥品性.在通常的化學藥品中,能溶解或者破壞它的只有濃 ,它的耐腐蝕性與鎳鋼相近。
(11)阻燃性PEEK是非常穩定的聚合物,1.45mm厚的樣品,不加任何阻燃劑就可達到最高阻燃標準。
(12)耐剝離性PEEK的耐剝離性很好,因此可製成包覆很薄的 或電磁線,並可在苛刻條件下使用。
(13)耐疲勞性PEEK在所有樹脂中具有最好的耐疲勞性。
(14)耐輻照性耐高輻照的能力很強,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1100Mrad時仍能保持良好的絕緣能力的高性能 。
(15)耐水解性PEEK及其複合材料不受水和高壓水蒸氣的化學影響,用這種材料作成的製品在高溫高壓水中連續使用仍可保持優異特性。
耐輻照性、絕緣性穩定、耐水解,抗壓,耐腐蝕,其符合材料製作成的機械零件具有自潤滑效果。 其耐溫、熱穩定性佳、超高耐熱(較PPS優良)、HDT在315攝氏度以上,UL連續使用溫度為250攝氏度。
特點
耐輻照性、絕緣性穩定、耐水解,抗壓,耐腐蝕,其符合材料製作成的機械零件具有自潤滑效果。
.耐溫、熱穩定性佳、超高耐熱(較PPS優良)、HDT在315攝氏度以上,UL連續使用溫度為250攝氏度。
1:機械特性PEEK是韌性和剛性兼備並取得平衡的塑膠。特別是它對交變應力的優良耐疲勞是所有塑膠中最出眾的,可與合金材料媲美。
2:自潤滑性PEEK在所有塑膠中具有出眾的滑動特性,適合於嚴格要求低摩擦係數和耐摩耗用途使用。特別是碳纖、石墨各占一定比例混合改性的PEEK自潤滑性能更佳。
3:耐化學藥品性(耐腐蝕性)PEEK具有優異的耐化學藥品性.在通常的化學藥品中,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是非常穩定的聚合物,1.45mm厚的樣品,不加任何阻燃劑就可達到最高阻燃標準。
5:耐剝離性PEEK的耐剝離性很好,因此可製成包覆很薄的 或電磁線,並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,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1100Mrad時仍能保持良好的絕緣能力的高性能 。
8:耐水解性PEEK及其複合材料不受水和高壓水蒸氣的化學影響,用這種材料作成的製品在高溫高壓水中連續使用仍可保持優異特性。
目前使用
目前在消毒櫃和無線驗證系統上,有時會採用peek,相當不鏽鋼的功效。 聚醚醚酮樹脂( Polyether Ether Ketone,簡稱 PEEK樹脂 )是由4,4‘-二氟二苯甲酮與對苯二酚在鹼金屬碳酸鹽存在下,以二苯碸作溶劑進行縮合反應製得的一種新型半晶態芳香族熱塑性工程塑膠。它屬耐高溫熱塑性塑膠,具有較高的玻璃化轉變溫度( 143℃ )和熔點( 334℃ ),負載熱變型溫度高達316℃( 30%玻璃纖維或碳纖維增強牌號 ),可在250℃下長期使用,與其他耐高溫塑膠如PI、PPS、PTFE、PPO等相比,使用溫度上限高出近50℃;PEEK樹脂不僅耐熱性比其他耐高溫塑膠優異,而且具有高強度、高模量、高斷裂韌性以及優良的尺寸穩定性;PEEK樹脂在高溫下能保持較高的強度,它在200℃時的彎曲強度達24MPa左右,在250℃下彎曲強度和壓縮強度仍有12~13MPa;PEEK樹脂的剛性較大,尺寸穩定性較好,線脹係數較小,非常接近於金屬鋁材料;具有優異的耐化學藥品性,在通常的化學藥品中,只有濃硫酸能溶解或者破壞它,它的耐腐蝕性與鎳鋼相近,同時其自身具有阻燃性,在火焰條件下釋放煙和有毒氣體少,抗輻射能力強;PEEK樹脂的韌性好,對交變應力的優良耐疲勞性是所有塑膠中最出眾的,可與合金材料媲美;PEEK樹脂具有突出的摩擦學特性,耐滑動磨損和微動磨損性能優異,尤其是能在250℃下保持高的耐磨性和低的摩擦係數;PEEK樹脂易於擠出和注射成型,加工性能優異,成型效率較高。此外,PEEK還具有自潤滑性好、易加工、絕緣性穩定、耐水解等優異性能,使得其在航空航天、汽車製造、電子電氣、醫療和食品加工等領域具有廣泛的套用,開發利用前景十分廣闊。