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高性能聚合物PEEK性能特点

聚醚醚酮(PEEK)是一种性能优异的特种工程塑料,与其他工程塑料、特种工程塑料相比具有更多明显优势,自研发问世以来,在军工、航天、机械、医疗器械、能源、电子等领域得到越来越广泛应用。


PEEK的结构特点

PEEK是属于聚芳醚酮(PAEK)系列。聚芳醚酮是由以下几部分组成:




从化学角度来看,PEEK是一种线性、半结晶的聚合物。以上的这些单元如下图这样组合在一起,从而得到醚醚酮或EEK:



芳基和酮基是非常刚性的,提供刚度,这意味着良好的机械性能和高熔点。醚基提供一定程度的柔韧性,同时像芳基和酮基一样是不活泼的,因此能抵抗化学侵蚀。


重复单元的规则结构意味着PEEK分子可以部分结晶,结晶度提供了耐磨损、蠕变、疲劳和耐化学性。


由此得到的PEEK聚合物被广泛地认为是世界上性能最高的热塑性塑料之一。与金属相比,PEEK为基的材料重量轻,易于成型,耐腐蚀,强度(单位重量的强度)更高。


PEEK的聚合,通过聚合过程来控制链的长度,或者说分子量。


相比于短链PEEK,长链PEEK(高分子量或分子量)的PEEK更坚韧,更耐冲击。高分子量的聚合物在熔融时是很粘的,因此很难填充非常精细的模具,适合挤出、注塑较大制件。低分子量PEEK的冲击力较小,但在熔融状态下流动性更好,因此可以轻松制作复杂的小零件。


PEEK的性能特点


1. 耐高温性

PEEK的玻璃化转变温度为143℃,其熔点高达343℃。试验表明,PEEK聚合物的连续使用温度(RTI)为260°C(500°F)。


2. 耐腐蚀性

Peek的耐腐蚀性能仅次于聚四氟乙烯。能够抵御有化学腐蚀性的环境中可能造成的损害(如油井井下、石油天然气工业、机械和汽车应用齿轮)。它能抵抗航空航天工业中使用的喷气燃料、液压流体、除冰剂和杀虫剂。


3. 机械强度高

PEEK在较宽的温度范围内具有优异的强度和刚度。短切碳纤增强的PEEK性能媲美铝合金。PEEK具有抗疲劳和蠕变性能,这得益于它的半结晶结构,相比于其他聚合物和一些金属更耐用,使用寿命更长。所谓“蠕变”是指在恒定的外加应力作用下,材料在较长时间内发生永久变形。而“疲劳”是指材料在反复循环载荷作用下的脆性破坏。


4. 阻燃:难以点燃或燃烧

PEEK具有优异的燃烧性能,符合UL94 V-0标准,它能抵抗高达600°C的燃烧。并且它只排放很少的烟。


5. 可再加工和可回收

PEEK分子非常稳定,因此聚合物可以反复熔化和再加工,其性能变化很小。这有助于其环境保护,并可确保生产过程中产生的废料能够被更为经济地重复利用。


6. 更多性能

PEEK不吸收水分,因此不会改变其在潮湿环境中的性能;


PEEK抵抗伽马射线和电子束辐射,X射线下透明,这点在医疗设备应用中具有吸引力。

PEEK具有出色的电性能。PEEK通常用作电绝缘体,但也可以修改为导电或静电耗散。


PEEK加工

PEEK 的熔点高达 334℃,但是当加工温度超过熔点后,材料具有优异的熔融流动性和热稳定性,因此具有较为理想的成型性能。PEEK 的分解温度为 560℃,所以 PEEK 材料在 360~400℃区间内加工,熔体很稳定。


PEEK材料可以提供可以分为高中低各种流动性的产品,流动性主要取决于其分子量的大小。


按照产品形态形态:粗粉料,细粉料和颗粒料,也有碳纤维和玻璃纤维增强改性PEEK的颗粒料。


对于注塑成型、挤出成型操作通常推荐颗粒料。其中单丝成型或线缆涂覆推荐深度过滤的纯树脂颗粒。


对于玻璃纤维、碳纤维或其他填料的复合改性工艺,通常推荐粗粉或者纯树脂颗粒。

对于模压成型或喷涂工艺则推荐细粉料。



吉林省中研高分子材料股份有限公司

成立于2006年。2015年正式登陆新三板,简称中研股份,证券代码835017,注册资本8902.9万元。位于长春市绿园经济开发区,厂区占地面积27103平方米。公司现有生产能力为年产聚醚醚酮(PEEK)树脂1000吨。是集聚醚醚酮(PEEK)研发、生产、销售为一体的现代化高新技术企业。中研股份的千吨级聚醚醚酮产业化项目被国家列为“战略型新兴产业新材料行业”的重点项目;被吉林省列为“中国制造2025”重点扶持项目。自公司成立以来,按国际标准建设中研研发中心实验室,添置高端检测设备,提升自身检测分析能力。截止目前,已经形成聚醚醚酮合成工艺优化、耐磨级聚醚醚酮、高纯聚醚醚酮、防静电聚醚醚酮、喷涂级聚醚醚酮、高性能改性聚醚醚酮、密封用聚醚醚酮、医疗级聚醚醚酮这八大主要研发领域。

产品分为纯树脂和复合改性两大类;按产品熔体流动性由低至高分为(770、550、330)三大主要牌号;按照不同的表观形态及加工方式分为六大系列:纯树脂粗粉系列(P)、纯树脂细粉系列(PF)、纯树脂颗粒系列(G)、玻纤增强系列(GL)、碳纤增强系列(CA)、耐磨系列(FC)。产品现有52个规格牌号,也可根据客户特殊需求定制生产。产品包括各种牌号的封端聚醚醚酮(FD-PEEK)粉末,颗粒,适用于挤出、注塑、模压成型、喷涂等加工方式。

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