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聚醚醚酮(PEEK)的特性及應用

日期:2024-07-22 17:11
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摘要:
聚醚醚酮(PEEK)的特性及應用
與通常的工程塑料相比,特種工程塑料具有更耐高溫、耐腐蝕、自潤滑、耐磨耗、抗蠕變、抗疲勞等一些特殊性能。聚醚醚酮就是特種工程塑料的一種。

  聚醚醚酮(Polyetheretherketone)是一種半晶態(tài)芳香族工程塑料,是一種由兩個(gè)醚鍵和酮基與苯環(huán)交互構成的線(xiàn)形高分子聚合物。隨著(zhù)PEEK合成路線(xiàn)的不斷完善,應用領(lǐng)域不斷擴大,其巿場(chǎng)潛力十分巨大。

  PEEK的特性

  耐高溫性PEEK具有較高的玻璃化轉變溫度(Tg=143℃)和熔點(diǎn)(Tm=334℃),其負載熱變形溫度高達316℃,長(cháng)期使用溫度為260℃,瞬時(shí)使用溫度可達300℃。

  機械特性PEEK具有剛性和柔性,特別是對交變應力下的抗疲勞性非常突出,可與合金材料相媲美。

  自潤滑性PEEK具有優(yōu)良的滑動(dòng)特性,適合于嚴格要求低摩擦系數和耐磨耗用途的場(chǎng)合,特別是用碳纖維、石墨、PTFE改性的滑動(dòng)牌號的PEEK耐磨性非常優(yōu)越。

  耐腐蝕性濃硫酸外,PEEK不溶于任何溶劑和強酸、強堿,而且耐水解,具有很高的化學(xué)穩定性。

  阻燃性PEEK具有自熄性,即使不加任何阻燃劑,可達到UL標準的94V-0級。

  易加工性由于PEEK具有高溫流動(dòng)性好,而熱分解溫度又很高的特點(diǎn),可采用多種加工方式:注射成型、擠出成型、模壓成型及熔融紡絲等。

  PEEK的應用

  由于PEEK具有優(yōu)良的綜合性能,在許多特殊領(lǐng)域可以替代金屬、陶瓷等傳統材料。該塑料的耐高溫、自潤滑、耐磨損和抗疲勞等特性,使之成為當今*熱門(mén)的高性能工程塑料之一,它主要應用于航空航天、汽車(chē)工業(yè)、電子電氣和*療器械等領(lǐng)域。

  (1)航空航天領(lǐng)域PEEK可加工成各種高精度的飛機零部件,由于其耐水解、耐腐蝕和阻燃性能好,可加工成飛機的內/外部件及火箭發(fā)動(dòng)機的許多零部件。

  (2)汽車(chē)制造PEEK一直成功地用于汽車(chē)制造業(yè),由于它具有良好耐摩擦性能,可以替代金屬(包括不銹鋼、鈦)制造發(fā)動(dòng)機內罩、汽車(chē)軸承、密封件和剎車(chē)片等。

  (3)工業(yè)領(lǐng)域PEEK由于具有良好機械性能、耐高溫、耐磨耗,并能耐高壓,常用來(lái)制造壓縮機閥片、活塞環(huán)、密封件等。

  (4)*療器械PEEK可在134℃下經(jīng)受3000次循環(huán)高壓**,這一特性能滿(mǎn)足**要求高、需反覆使用的手術(shù)和牙科設備的制造,加上它的抗蠕變和耐水解性,用它可制造需高溫蒸汽**的各種*療器械。尤為重要的是PEEK無(wú)毒、質(zhì)輕、耐腐蝕,是與人體骨骼*接近的材料,因此可采用PEEK代替金屬制造人體骨骼。

  (5)絕緣材料PEEK因具有優(yōu)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(yè)中得到廣泛應用。

  PEEK的改性

  雖然聚醚醚酮具有許多優(yōu)良性能,但是價(jià)格昂貴,限制了其在一些領(lǐng)域的應用。另外,它的沖擊強度較差,為了進(jìn)一步提高其性能,以滿(mǎn)足各個(gè)領(lǐng)域的綜合性能和多樣化需要,可采用填充、共混、交聯(lián)、接枝等方法對其進(jìn)行改性,以得到性能更加優(yōu)異的PEEK塑料合金或PEEK復合材料。例如:PEEK與聚醚共混可得到更好的力學(xué)性能和阻燃性;PEEK與PTFE共混制成復合材料,具有突出的耐磨性,可用于制造滑動(dòng)軸承、動(dòng)密封環(huán)等零部件;PEEK用碳纖維等填充改性,制成增強的PEEK復合材料,可大大提高材料的硬度、剛性及尺寸的穩定性等

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