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一文了解特种工程塑料PEEK

醚醚酮树脂(polyetheretherketone,简称PEEK树脂)是一种高温热塑性塑料,具有较高的玻璃化转变温度(143℃)和熔点(334℃),负载热变形温度高达316℃(30%玻璃纤维或碳纤维增强),可在250℃下持久利用,与其他耐高温塑料如pi、pps、ptfe、ppo等相比,使用温度上限超出约50℃。结构式如下:



性能





  • PEEK树脂不但耐热性比其他耐高温塑料优良,并且具有高强度、高模量、高断裂韧性和良好的尺寸不变性;

  • PEEK树脂在高温下能保持较高的强度,它在200℃时的曲折强度达24mpa摆布,在250℃下曲折强度和紧缩强度仍有12~13mpa;

  • PEEK树脂的刚性较大,尺寸不变性较好,线胀系数较小,很是接近于金属铝材料;

  • 具有优良的耐化学药品性,化学药品中,只有浓硫酸能消融或粉碎它,它的耐腐蚀性与镍钢附近,同时其本身具有阻燃性,在火焰前提下释放烟和有毒气体少,抗辐射能力强;

  • PEEK树脂的韧性好,对交变应力的良好耐颓废性是所有塑料中最出众的,可与合金材料媲美;

  • PEEK树脂具有突出的摩擦学特点,耐滑动磨损和微动磨损机能优良,特别是能在250℃下保持高的耐磨性和低的摩擦系数;

  • PEEK树脂易于挤出和注塑成型,加工机能优良,成型效力较高。

  • PEEK还具有自润滑性好、易加工、绝缘性不变、耐水解等优良机能




改性





为了满足制造高精度、耐热、耐磨损、抗颓废和抗冲击零部件的要求,对PEEK树脂进行共混、填充、纤维复合等加强改性措置,可以获得性能加倍的优良PEEK合金或PEEK复合材料。


如:

  • PEEK与聚醚酮共混可以获得具有特定熔点和特定玻璃化温度的复合材料,该材料的加工成型机能获得改良;

  • PEEK与聚醚砜共混后的复合材料,在具有杰出力学机能的同时,又使阻燃机能获得了提高;

  • 在PEEK中插手专用酚醛树脂制成的材料具有特别的抗摩擦机能;

  • PEEK与聚四氟乙烯共混制成的复合材料,在保持PEEK的高强度、高硬度的同时,还具有凸起的耐磨性,可用于制造滑动轴承、密封环等机械零部件;

  • PEEK可与碳纤维和玻璃纤维等多种纤维进行改性加强,制成高机能的复合材料,纤维加强的PEEK复合材料具有优良的抗蠕变、耐湿热、耐老化和抗冲击机能。

  • 在PEEK中插手碳纤维或玻璃纤维,还可大幅度提高材料的拉伸和曲折强度;

  • 在PEEK中插手晶须材料,可提高材料的硬度、刚性及尺寸不变性,用于制造大型石化出产线上的氢气紧缩机和石油气紧缩机的环状、网状阀片等。

  • 用无机纳米材料加强改性的PEEK复合材料,是集有机树脂和高机能无机纳米粒子的诸多特点于一身的新型复合材料,它可显著改良PEEK树脂的抗冲击和耐摩擦机能,同时提高PEEK的刚性和尺寸不变性,进一步拓宽PEEK树脂的利用范围。




应用




电子电器




在电子电器方面,PEEK树脂具有良好的电气机能,是良好的电绝缘体,在高温、高压和高湿度等恶劣的工作环境前提下,仍能保持杰出的电绝缘性。因此电子电器领域逐步成为PEEK树脂的第二大应用范畴。


在半导体工业中,PEEK树脂常常利用来制造晶圆承载器、电子绝缘膜片和各类连接器件,还可用于晶片承载片(wafercarriers)绝缘膜、连接器、印刷电路板、高温接插件等。


此外,PEEK树脂还可利用于超纯水的输送、储存设备,如管道、阀门、泵和容积器等。此刻日本等国的集成电路的生产也已在利用PEEK树脂材料。


图 超纯系统

 

图 硅晶片托架


医疗




在医疗方面,PEEK树脂除用于灭菌要求高、需几次利用的手术和牙科设备和建造一些紧密医疗仪器外,最首要的利用是可以替代金属建造的人造骨。用PEEK树脂建造的人造骨除具有质轻、无毒、耐腐蚀性强等长处外,还是塑料中与人体骨骼最接近的材料,可与肌体有机连络,所以用PEEK树脂代替金属制造人体骨骼是其在医疗范畴方面一个很是首要的利用,具有深远的意义和价值。 



图 PEEK材料应用于颅骨修复

图 PEEK椎间融合器


机械工业




在机械工业方面,PEEK树脂常常利用来建造紧缩机阀片、活塞环、密封件和各类化工用泵体、阀门部件。用该树脂代替不锈钢建造涡流泵的叶轮,除此以外,PEEK树脂合适管组工件材料的规格要求,在高温下仍可利用各类粘合剂进行粘接,所以现代连接器将是其另外一个潜伏的利用市场。


图 PEEK材料应用于机械零部件 


图 PEEK材料应用于齿轮


汽车




PEEK聚合材料因其异常坚固、具有化学惰性和阻燃特性,并容易加工成公差极小的零部件,PEEK的比重轻、防腐性、抗温性等优点,可以成功取代金属、传统复合材料以及其它塑料。


PEEK聚合材料已正式通过多家飞机制造商的资质认可,同时也符合供应军用标准产品要求,PEEK树脂可以制造各种飞机零部件---在航空航天领域应用得以迅速扩展。

图 PEEK材料应用于汽车滚动轴承保持架

图 PEEK材料应用于汽车用汽油泵滑块 

图 汽车座位调节器


航空航天




在航空航天方面,PEEK树脂可以替代铝和其它金属材料制造各类飞机零部件,操纵其优良的阻燃机能,可用来制造飞机内部部件,以降落飞机产生火警时的风险程度。

图 PEEK材料应用于航空航天燃料箱

 

图 PEEK材料应用于雷达天线罩


燃源电力




在燃源电力方面,PEEK树脂具有耐高温性,又不易水解,并且耐辐射,所以用其建造的电线电缆线圈骨架等已成功利用于核电站。


石油勘查




在石油勘察与开采工业中,可用于制造开采机械触及的特别几何尺寸的探头。


涂料




在涂料方面,将PEEK树脂的粉末涂料覆盖在金属上,可以获得具有绝缘性好、耐腐蚀性强、耐热、耐水的金属。PEEK粉体涂装成品,遍及利用于化工防腐蚀、家用电器、电子、机械等范畴。此外,PEEK树脂还可用于制造液体色谱阐发仪用填充柱和连接用的超细管。


以上素材来自网络,艾邦高分子编辑整理。


艾邦建有工程塑料产业链微信群,杜邦、巴斯夫、DSM、可乐丽、EMS、索尔维、金发、杰事杰、新和成、德众泰、沃特等企业均已加入,欢迎产业链上下游的朋友入群探讨,共谋进步。


推荐阅读:


活动推荐:


第五届特种工程塑料产业论坛
The 5th  Special Engineering Plastics Forum


2021年9月15日

苏州


暂定议题:


序号
暂定议题
1
以塑代钢,汽车轻量化发展趋势
2
高性能连接器的发展与材料选择
3
高分子材料通信设备零部件的发展
4
医疗器械用特种材料应用进展
5
液晶聚合物LCP的发展与研究进展
6
特种尼龙的发展趋势与应用进展
7
聚酰亚胺(PI)薄膜的创新开发及应用
8
氟材料的创新应用与发展
9
PPS的创新开发技术与应用进展
10
PEEK最新研究与应用
11
聚砜的发展与应用
12
高性能连续纤维增强热塑性复合材料
13
碳纤维在特种工程塑料中的应用
14
特种工程塑料用功能性助剂介绍
15
无机陶瓷粉体在特种工程塑料中的应用

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