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聚醚醚酮（PEEK）的特性及應用
日期：2024-04-26 11:36
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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)是一種半晶態芳香族工程塑料，是一種由兩個醚鍵和酮基與苯環交互構成的線形高分子聚合物。隨著PEEK合成路線的不斷完善，應用領域不斷擴大，其巿場潛力十分巨大。
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(Tm=334℃)，其負載熱變形溫度高達316℃，長期使用溫度為260℃，瞬時使用溫度可達300℃。
機械特性PEEK具有剛性和柔性，特彆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具有優良的滑動特性，適合於嚴格要求低摩擦係數和耐磨耗用途的場合，特彆是用碳纖維、石墨、PTFE改性的滑動牌號的PEEK耐磨性非常優越。
耐腐蝕性濃硫酸外，PEEK不溶於任何溶劑和強酸、強堿，而且耐水解，具有很高的化學穩定性。
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。
易加工性由於PEEK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。
PEEK的應用
由於PEEK具有優良的綜合性能，在許多特殊領域可以替代金屬、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*熱門的高性能工程塑料之一，它主要應用於航空航天、汽車工業、電子電氣和*療器械等領域。
(1)航空航天領域PEEK可加工成各種高精度的飛機零部件，由於其耐水解、耐腐蝕和阻燃性能好，可加工成飛機的內/外部件及火箭發動機的許多零部件。
(2)汽車製造PEEK一直成功地用於汽車製造業，由於它具有良好耐摩擦性能，可以替代金屬(包括不鏽鋼、鈦)製造發動機內罩、汽車軸承、密封件和刹車片等。
(3)工業領域PEEK由於具有良好機械性能、耐高溫、耐磨耗，並能耐高壓，常用來製造壓縮機閥片、活塞環、密封件等。
(4)*療器械PEEK可在134℃下經受3000次循環高壓**，這一特性能滿足**要求高、需反覆使用的手術和牙科設備的製造，加上它的抗蠕變和耐水解性，用它可製造需高溫蒸汽**的各種*療器械。尤為重要的是PEEK無毒、質輕、耐腐蝕，是與人體骨骼*接近的材料，因此可采用PEEK代替金屬製造人體骨骼。
(5)絕緣材料PEEK因具有優良的電氣性能，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，特彆是在半導體工業中得到廣泛應用。
PEEK的改性
雖然聚醚醚酮具有許多優良性能，但是價格昂貴，限製了其在一些領域的應用。另外，它的衝擊強度較差，為了進一步提高其性能，以滿足各個領域的綜合性能和多樣化需要，可采用填充、共混、交聯、接枝等方法對其進行改性，以得到性能更加優異的PEEK塑料合金或PEEK複合材料。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共混製成複合材料，具有突出的耐磨性，可用於製造滑動軸承、動密封環等零部件；PEEK用碳纖維等填充改性，製成增強的PEEK複合材料，可大大提高材料的硬度、剛性及尺寸的穩定性等
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)是一種半晶態芳香族工程塑料，是一種由兩個醚鍵和酮基與苯環交互構成的線形高分子聚合物。隨著PEEK合成路線的不斷完善，應用領域不斷擴大，其巿場潛力十分巨大。
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(Tm=334℃)，其負載熱變形溫度高達316℃，長期使用溫度為260℃，瞬時使用溫度可達300℃。
機械特性PEEK具有剛性和柔性，特彆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具有優良的滑動特性，適合於嚴格要求低摩擦係數和耐磨耗用途的場合，特彆是用碳纖維、石墨、PTFE改性的滑動牌號的PEEK耐磨性非常優越。
耐腐蝕性濃硫酸外，PEEK不溶於任何溶劑和強酸、強堿，而且耐水解，具有很高的化學穩定性。
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。
易加工性由於PEEK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。
PEEK的應用
由於PEEK具有優良的綜合性能，在許多特殊領域可以替代金屬、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*熱門的高性能工程塑料之一，它主要應用於航空航天、汽車工業、電子電氣和*療器械等領域。
(1)航空航天領域PEEK可加工成各種高精度的飛機零部件，由於其耐水解、耐腐蝕和阻燃性能好，可加工成飛機的內/外部件及火箭發動機的許多零部件。
(2)汽車製造PEEK一直成功地用於汽車製造業，由於它具有良好耐摩擦性能，可以替代金屬(包括不鏽鋼、鈦)製造發動機內罩、汽車軸承、密封件和刹車片等。
(3)工業領域PEEK由於具有良好機械性能、耐高溫、耐磨耗，並能耐高壓，常用來製造壓縮機閥片、活塞環、密封件等。
(4)*療器械PEEK可在134℃下經受3000次循環高壓**，這一特性能滿足**要求高、需反覆使用的手術和牙科設備的製造，加上它的抗蠕變和耐水解性，用它可製造需高溫蒸汽**的各種*療器械。尤為重要的是PEEK無毒、質輕、耐腐蝕，是與人體骨骼*接近的材料，因此可采用PEEK代替金屬製造人體骨骼。
(5)絕緣材料PEEK因具有優良的電氣性能，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，特彆是在半導體工業中得到廣泛應用。
PEEK的改性
雖然聚醚醚酮具有許多優良性能，但是價格昂貴，限製了其在一些領域的應用。另外，它的衝擊強度較差，為了進一步提高其性能，以滿足各個領域的綜合性能和多樣化需要，可采用填充、共混、交聯、接枝等方法對其進行改性，以得到性能更加優異的PEEK塑料合金或PEEK複合材料。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共混製成複合材料，具有突出的耐磨性，可用於製造滑動軸承、動密封環等零部件；PEEK用碳纖維等填充改性，製成增強的PEEK複合材料，可大大提高材料的硬度、剛性及尺寸的穩定性等