PEEK属于聚芳醚酮家族(PAEK),聚芳醚酮的特征是其分子主链由醚基、酮基和苯基三种基团连接组合而成,家族成员有聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)等。

而今天要给大家介绍的是PEEK的表兄弟——酚酞基聚芳醚酮PEKC,与PEEK相比,PEKC的加工性更好,除了模压、挤出、注塑成型,还可进行溶解性加工,在流延膜、预浸料、3D 打印等场景应用有独到优势。

一、PEKC分子链结构与性能
PEKC主链由醚键、酮基结构组成,相比于常规聚醚酮,引入酚酞基非平面立体刚性结构,从而降低了链段规整度,形成无定型分子结构,提升了刚性和玻璃化转变温度。另外,PEKC聚合物较大的自由体积使溶剂小分子能够进入,从而具有可溶解特性。

酚酞基聚芳醚酮主要制备方法包括开环聚合法、界面缩聚法、熔融缩聚法和溶液缩聚法等。
● 开环聚合法可用于制备环状酚酞聚芳醚酮;
● 界面缩聚法指将含有酚酞基的二醇和二酮单体进行分散,制得悬浮液,再经过缩聚、分离、过滤、洗涤、干燥等流程制得成品;
● 熔融缩聚法指经过原材料准备、熔融、缩聚、挤出成型等流程制得酚酞基聚芳醚酮颗粒;
● 溶液缩聚法为酚酞基聚芳醚酮传统制备方法,但该法生产流程较为复杂且成品质量较差。

PEKC树脂,帕尔科
高分子聚合物的结构决定其性能。以酚酞为核心单体制备的聚芳醚酮具有如下特点和优势:
①聚合物较大的自由体积使溶剂小分子能够进入,从而具有可溶解特性。与结晶型 PEEK(只溶于浓硫酸)相比,PEK-C可溶解于极性非质子溶剂,包括DMF、DMAc、DMSO、NMP以及卤代烃、THF中。因此其加工形式多样化,既可模压、挤出、注塑成型,又可进行溶解性加工,以及用于制备溶液型涂料。
②230℃较高的Tg以及无定形态,使聚合物尺寸稳定性好,收缩率低。例如,PEEK在Tg (143℃) 以上尺寸稳定性迅速降低,但PEK-C在150-200℃区间都保持良好的尺寸稳定性。
③由于无定形聚合物分子链间的相互作用,酚酞基聚芳醚酮与其他聚合物相容性好,更适合制备特种材料合金,满足多种应用需求。
二、PEKC应用与产业发展情况
得益于优异的溶解加工性,PEKC开辟了一条独特的溶解加工工艺路径,被用于薄膜连续化成型、耐高温涂料、纤维增强聚芳醚酮复合材料所使用的预浸料等。
目前我国酚酞基聚芳醚树脂技术开发主要集中在中国科学院长春应用化学研究所、大连化学物理研究所等科研院所,而相关企业主要有浙江帕尔科新材料有限公司、吉林省中科聚合工程塑料有限公司。

图源自帕尔科

图源自帕尔科

图源自大连化物所

图源自大连化物所

图源自大连化物所
来源:艾邦高分子综合整理


