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聚醚醚酮(PEEK)的特性及应用

聚醚醚酮(PEEK)的特性及应用
与通常的工程塑料相比,特种工程塑料具有更耐高温、耐腐蚀、自润滑、耐磨耗、抗蠕变、抗疲劳等一些特殊性能。聚醚醚酮就是特种工程塑料的一种。

  聚醚醚酮(Polyetheretherketone)是一种半晶态芳香族工程塑料,是一种由两个醚键和酮基与苯环交互构成的线形高分子聚合物。随着PEEK合成路线的不断完善,应用领域不断扩大,其巿场潜力十分巨大。

  PEEK的特性

  耐高温性PEEK具有较高的玻璃化转变温度(Tg=143℃)和熔点(Tm=334℃),其负载热变形温度高达316℃,长期使用温度为260℃,瞬时使用温度可达300℃。

  机械特性PEEK具有刚性和柔性,特别是对交变应力下的抗疲劳性非常突出,可与合金材料相媲美。

  自润滑性PEEK具有优良的滑动特性,适合于严格要求低摩擦系数和耐磨耗用途的场合,特别是用碳纤维、石墨、PTFE改性的滑动牌号的PEEK耐磨性非常优越。

  耐腐蚀性浓硫酸外,PEEK不溶于任何溶剂和强酸、强碱,而且耐水解,具有很高的化学稳定性。

  阻燃性PEEK具有自熄性,即使不加任何阻燃剂,可达到UL标准的94V-0级。

  易加工性由于PEEK具有高温流动性好,而热分解温度又很高的特点,可采用多种加工方式:注射成型、挤出成型、模压成型及熔融纺丝等。

  PEEK的应用

  由于PEEK具有优良的综合性能,在许多特殊领域可以替代金属、陶瓷等传统材料。该塑料的耐高温、自润滑、耐磨损和抗疲劳等特性,使之成为当今*热门的高性能工程塑料之一,它主要应用于航空航天、汽车工业、电子电气和医疗器械等领域。

  (1)航空航天领域PEEK可加工成各种高精度的飞机零部件,由于其耐水解、耐腐蚀和阻燃性能好,可加工成飞机的内/外部件及火箭发动机的许多零部件。

  (2)汽车制造PEEK一直成功地用于汽车制造业,由于它具有良好耐摩擦性能,可以替代金属(包括不锈钢、钛)制造发动机内罩、汽车轴承、密封件和刹车片等。

  (3)工业领域PEEK由于具有良好机械性能、耐高温、耐磨耗,并能耐高压,常用来制造压缩机阀片、活塞环、密封件等。

  (4)医疗器械PEEK可在134℃下经受3000次循环高压**,这一特性能满足**要求高、需反覆使用的手术和牙科设备的制造,加上它的抗蠕变和耐水解性,用它可制造需高温蒸汽**的各种医疗器械。尤为重要的是PEEK无毒、质轻、耐腐蚀,是与人体骨骼*接近的材料,因此可采用PEEK代替金属制造人体骨骼。

  (5)绝缘材料PEEK因具有优良的电气性能,在高温、高湿等恶劣条件下,聚醚醚酮的绝缘性能仍能保持,是理想的电绝缘材料,特别是在半导体工业中得到广泛应用。

  PEEK的改性

  虽然聚醚醚酮具有许多优良性能,但是价格昂贵,限制了其在一些领域的应用。另外,它的冲击强度较差,为了进一步提高其性能,以满足各个领域的综合性能和多样化需要,可采用填充、共混、交联、接枝等方法对其进行改性,以得到性能更加优异的PEEK塑料合金或PEEK复合材料。例如:PEEK与聚醚共混可得到更好的力学性能和阻燃性;PEEK与PTFE共混制成复合材料,具有突出的耐磨性,可用于制造滑动轴承、动密封环等零部件;PEEK用碳纤维等填充改性,制成增强的PEEK复合材料,可大大提高材料的硬度、刚性及尺寸的稳定性等