
聚醚酮(树脂)——直接取自其中文全称“聚醚醚酮”,在行业资料和技术文献中常用作简称。
树脂之王——因为它在耐高温、耐化学腐蚀、力学强度等方面的综合性能极为突出,被媒体和业内人士称为“树脂之王”。
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下面对 PEEK(俗称聚醚酮)进行详细阐述:
1. 基本结构与来源
其作为高性能的聚芳酰亚胺(PAEK)系列中的典型代表,PEC的半结晶的芳香族热塑性聚合物具有极高的高温的机械性能、耐热、耐氧化、耐蚀、耐摩擦、耐辐射等一系列的优良性能.。基于其交替的醚键(–O–)和酮键(–C=O–)的主链的构架,以及分子中所含的大量的苯环的赋予了该材料极佳的热稳定性和刚性等独特的性质。
展开剩余75%2. 关键性能
性能 说明
其具有极高的高温的使用寿命可长期工作于200℃以上的高温环境中,短时可达340℃的高温,是目前热塑性树脂中耐温等级最高的材料之一
其具有较高的机械强度(拉伸强度约100MPa),其弹性模量与骨组织相近(约3–4GPa),同时又兼具了高的刚性和一定的韧性等特点
化学惰性 对多数有机溶剂、酸碱及辐射均表现出极好的耐受性,几乎不吸水
自润滑 表面摩擦系数低,适用于高负荷滑动部件
生物相容 与人体组织相容性好,常用于植入式医疗器械,尤其是脊柱、髋关节等骨科植入物
3. 主要应用领域
1. 航空航天:用于发动机部件、结构件、密封件等轻量化高强度部件。因其耐高温、耐辐射的特性,已成为航空航天关键材料。
2. 汽车工业:在发动机舱、刹车系统、灯具反射器等部位替代金属,降低整车质量并提升燃油经济性。
3. 医疗器械:作为植入式假体(如脊柱支架、髋关节球头)和牙科修复材料,因其与骨组织弹性模量相近、无金属离子释放而受到青睐。
4. 电子电气:用于高温电绝缘件、连接器、半导体封装等,凭借优异的电气性能和尺寸稳定性。
5. 高端复合材料基体:与碳纤维、玻璃纤维等增强材料共制复合板材,广泛用于航空结构件、体育器材等轻量化需求场景。
4. 与其他材料的比较
相对金属:PEEK 重量约为同等强度金属的 1/3–1/4,且不产生磁性、无金属离子释放,适合对重量和生物安全有严格要求的场合。
相比传统的工程塑料如聚酰胺(PA)或聚酯(PET)等,PEEK的耐高温、耐化学性以及其它的机械性能都高出了数倍,在更加的苛刻的环境中也都能保持其优良的性能。
相对其他高性能聚合物(PEK、PEKK):PEEK 在加工成熟度、商业供应链和应用案例上最为成熟,是最常被选用的成员。
5. 加工与使用注意
在加工过程中,PEEK材料的熔体温度大概会达到340摄氏度左右,所以进行加工操作时,必须得配备高温模具以及专用的设备才行。
关于流动性方面:由于这种材料的粘度相对偏高,所以通常会通过添加像二苯砜这类增塑剂,或者采用预浸处理的方法,来有效改善它的流动性。
依托于对表面的等离子体、激光的刻蚀或化学的改性等一系列的活化处理,有效地提高了其与其他材料的粘结性能.。
6. 市场与发展趋势
随着航空、汽车、医疗等高新技术的飞速发展,PEEK已逐步成为这一领域的“关键材料”,其优异的耐高温、耐磨、耐腐蚀、耐酸、耐碱等独特的性能使其在这一领域的广泛的应用已经成为了必然的趋势。在对轻量化、绿色制造的越来越大的需求背景下,高性能的聚Poly(酚酞酯)(PEEK)也逐渐成为各行各业的“香饽子”,其在各个领域的应用也呈稳步的增长趋势。但由于目前国内的高成本和技术的壁垒等原因,尚未能够真正的将其推向大规模的商业化应用,未来我国的研发重点就将主要的聚焦在降低其生产的成本、提高其对不同基质的加工性以及对其进行功能的化改性(如导电、阻燃、可生物降解等)上来。
概括来说,PEEK这种材料在中文里通常被叫做“聚醚酮(树脂)”,而且,因为它各方面性能都特别出色,还被人赞誉为“树脂之王”。以其高的高温的耐热性、优良的机械强度、良好的化学惰性及良好的生物相容性等独特的优点,广泛地应用于了航空航天、汽车、医疗器械等高端的复合材料的研制中,也成为现代高性能的材料体系的核心成员之一。
发布于:上海市