PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料是芳香族結(jié)晶型熱塑性高分子材料,具有機械強度高、耐高溫、耐沖擊、阻燃、耐酸堿、耐水解、耐磨、耐疲勞、耐輻照及良好的電性能。
耐高溫性:具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg=143℃)和熔點(Tm=343℃),其負載熱變形溫度高達316℃,瞬時使用溫度可達300℃。
機械特性:具有剛性和柔性,特別是對交變應(yīng)力下的抗疲勞性非常突出,可與合金材料相媲美。自潤滑性:具有優(yōu)良的滑動特性,適合于嚴格要求低摩擦系數(shù)和耐磨耗用途的場合,特別是用碳纖維、石墨各占一定比例混合改性的PEEK自潤滑性能更佳。
耐腐蝕性:除濃硫酸外,PEEK不溶于任何溶劑和強酸、強堿,而且耐水解,具有很高的化學穩(wěn)定性。
阻燃性: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:具有高溫流動性好,而熱分解溫度又很高的特點,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。
耐剝離性:耐剝離性很好,因此可制成包覆很薄的電線或電磁線,并可在苛刻條件下使用。
耐疲勞性:在所有樹脂中具有最好的耐疲勞性。
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??梢宰鞒搔幂椪談┝窟_1100Mrad時仍能保持良好的絕緣能力的高性能 。
耐水解性:PEEK及其復合材料不受水和高壓水蒸氣的化學影響,用這種材料作成的制品在高溫高壓水中連續(xù)使用仍可保持優(yōu)異特性。
發(fā)煙性:在塑料中PEEK具有最低發(fā)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(chǎn)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(nèi)完全燃燒100克樣品,然后分析其中所產(chǎn)生的毒氣,毒性指數(shù)定義為在正常情況下產(chǎn)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(shù)為0.22,且沒有檢測到酸性氣體。
絕緣穩(wěn)定性:具有良好的電絕緣性能,并保持到很高的溫度范圍。其介電損耗在高頻情況下也很小。
穩(wěn)定性:具有優(yōu)越的尺寸穩(wěn)定特性,這對某些應(yīng)用來說有的很重要。溫度、濕度等環(huán)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范圍非常有好處,使PEEK零件的尺寸精度比通用塑料高很多;
(2)熱膨脹系數(shù)小,隨著溫度的變化(可由環(huán)境溫度的變化或運轉(zhuǎn)過程中摩擦生熱引起),PEEK零件的尺寸變化很小;
(3)尺寸穩(wěn)定性好,塑料的尺寸穩(wěn)定性是指工程塑料制品在使用或存放過程中尺寸穩(wěn)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卷曲導致的;
(4)PEEK耐熱水解特性突出,在高溫高濕環(huán)境下吸水性很低,不會出現(xiàn)類似尼龍等通用塑料因吸水而使尺寸發(fā)生明顯變化的情況。
應(yīng)用范圍:
由于聚醚醚酮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(tǒng)材料。該塑料的耐高溫、自潤滑、耐磨損和抗疲勞等特性,使之成為當今最熱門的高性能工程塑料之一,它主要應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、電子電氣和醫(yī)療器械等領(lǐng)域。
1、航空航天領(lǐng)域: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(nèi)/外部件及火箭發(fā)動機的許多零部件。
2、汽車制造:聚醚醚酮PEEK一直成功地用于汽車制造業(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)動機內(nèi)罩、汽車軸承、密封件和剎車片等。
3、工業(yè)領(lǐng)域:由于具有良好機械性能、耐高溫、耐磨耗,并能耐高壓,常用來制造壓縮機閥片、活塞環(huán)、密封件等。
4、醫(yī)療器械:可在134℃下經(jīng)受3000次循環(huán)高壓滅菌,這一特性能滿足滅菌要求高、需反復使用的手術(shù)和牙科設(shè)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消毒的各種醫(yī)療器械。尤為重要的是PEEK無毒、質(zhì)輕、耐腐蝕,是與人體骨骼最接近的材料,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(yīng)用。
6、是一種新型工程塑料,可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料和電絕緣材料,可與玻璃纖維或碳纖維復合制備增強材料。
7、改性聚醚醚酮有黑色碳纖增強導電聚醚醚酮、紅色碳纖增強導電聚醚醚酮、有礦物增強聚醚醚酮、有玻纖增強聚醚醚酮及PEEK樹脂。雖然聚醚醚酮具有許多優(yōu)良性能,但是價格昂貴,限制了其在一些領(lǐng)域的應(yīng)用。另外,它的沖擊強度較差,為了進一步提高其性能,以滿足各個領(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,可用于制造滑動軸承、動密封環(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(wěn)定性等。
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