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聚醚醚酮的電絕緣性能非常優(yōu)異,體積電阻率約為10~10Ω·cm。它在高頻范圍內(nèi)仍具有較小的介電常數(shù)和介電損耗。例如,在10Hz時,在室它的介電常數(shù)僅為3.2,介電損耗僅為0.02。

聚醚醚酮的化學(xué)穩(wěn)定性也非常好,除濃硫酸外,幾乎對任何化學(xué)試劑都非常穩(wěn)定,即使在較高的溫度下,仍能保持良好的化學(xué)穩(wěn)定性。另外,它還具有極佳的耐熱水性和耐蒸汽性。在200~250 ℃的蒸汽中可以長時間使用。

聚醚醚酮有很好的阻燃性,在通常的環(huán)境下很難燃燒,即使是燃燒,發(fā)煙量及有害氣體的釋放量也是很低的,甚至低于聚四氟乙烯等低發(fā)煙量的聚合物。此外.它還具有優(yōu)良的耐輻射性。它對α射線、β射線、γ射線的抵抗能力是目前高分子材料中最好的。用它包覆的電線制品可耐1.1×10Gy的γ射線。

聚醚醚酮在熔點以上有良好的熔融流動性和熱穩(wěn)定性。因而具有熱塑性塑料的典型成型加工性能,因此可用注塑、擠出、吹塑、層壓等成型方法,還可紡絲、制膜。雖然聚醚醚酮熔融加工溫度范圍為360~400℃,但是由于它的熱分解溫度在520 ℃以上,因而它仍具有很寬的加工溫度范圍。

盡管聚醚醚酮的發(fā)展歷史僅為短短的二十幾年,但是由于它具有突出的耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、耐輻射性以及高強(qiáng)度、易加工性,使得它目前已在核工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、電子電器、機(jī)械儀表、汽車工業(yè)和宇航領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是作為耐熱性能優(yōu)異的熱塑性樹脂,它可用作高性能復(fù)合材料的基體材料。

改性

PEEK純料的性能難以滿足不同行業(yè)領(lǐng)域的不同需求,故在特種工作環(huán)境需要對PEEK進(jìn)行改性,其主要手段有共混改性、共聚改性、復(fù)合增強(qiáng)改性、填實改性、納米改性和表面改性等技術(shù)。通過改性可以增加PEEK的某方面性能,如耐磨性、沖擊強(qiáng)度等,從而擴(kuò)展了PEEK的應(yīng)用范圍,降低了材料的使用成本,改良了PEEK的加工性能。

PEEK常用改性

PEEK 牌號:

牌號

特點和用途

150CA20

注塑、擠塑等級,20%碳纖維增強(qiáng),耐高溫,剛性,強(qiáng)度優(yōu),用于工程制品

150CA30

30%碳纖維增強(qiáng),耐高溫好,剛性和強(qiáng)度好,適合機(jī)械、電氣、汽車、化工等耐化學(xué)性好的工程制品。

150CA40

注塑、擠塑等級,40%碳纖維增強(qiáng),高剛性,耐高溫,用于工程部件

150P

涂層級,低粘度,粉料,未增強(qiáng),結(jié)晶型,UL94V-0,使用溫度160℃以上,適合金屬涂層

380G

擠塑和涂層級。中粘度,混合物粒料,未增強(qiáng),結(jié)晶型,UL94V-0,使用溫度160℃以上。適合單絲和一般通用擠壓工程部件,特別是金屬線材涂層。

380P

擠塑和涂層級。中粘度,粉料,未增強(qiáng),結(jié)晶型,UL94V-0,使用溫度160℃以上,適合單絲和一般通用擠壓工程部件,如金屬線材涂層。

450CA30

注塑增強(qiáng)等級。混合物粒料,30%碳纖維增強(qiáng),有很好的剛性和承載性能,使用溫度250℃以上,最高能達(dá)315℃,UL94V-0,韌性好,強(qiáng)度高,耐化學(xué)腐蝕性好,成型周期快。

150FC30

注塑、擠塑等級,30%碳纖維增強(qiáng),高剛性,耐高溫,潤滑性好,用作工程部件

450G

注塑級,非增強(qiáng),高粘度,混合物粒料,結(jié)晶型,UL94V-0,使用溫度在160℃以上,強(qiáng)度高。

450P

注塑級,粉料,特點和用途同450G

450GL20

增強(qiáng)注塑級。混合物粒料,20%玻璃纖維增強(qiáng),耐熱性和彎曲模量比450G牌號高,強(qiáng)度和剛度高,使用。

450GL30

溫度在250℃,為UL94V-0。適合機(jī)械、化工、電氣等工程制品,也用于擠塑制品。

D150CA30

新產(chǎn)品,增強(qiáng)注塑級。玻璃纖維和碳纖維增強(qiáng),混合物粒料,流動性好,耐熱性很好,連續(xù)使用溫度250℃,最高達(dá)300℃以上。適合機(jī)械、電氣等高質(zhì)量薄壁工程制品。

D150G

新產(chǎn)品,注塑級。混合粒料,流動性好,耐熱性好,使用溫度250℃,力學(xué)性能穩(wěn)定。

D150GL30

新產(chǎn)品,注塑增強(qiáng)等級。30%玻纖增強(qiáng),混合料粒。

D450HT15

新產(chǎn)品,各種性能好,適合重載應(yīng)用的工程制品,可代替更多的傳統(tǒng)金屬

D450HF30

450GL10

新產(chǎn)品,增強(qiáng)注塑級,10%玻璃纖維,強(qiáng)度和剛性好,耐熱性高,為混合物粒料

KX3

新產(chǎn)品,注塑級。混合物粒料。適合軸承等工程制品

LC1006

注塑增強(qiáng)級,30%碳纖維增強(qiáng),耐高溫,剛性和強(qiáng)度好,適合機(jī)械、電氣、化工、汽車等潤滑性好。

LF1006

注塑增強(qiáng)級,30%短切纖維,特點和用途同LC1006

LFL4036

注塑增強(qiáng)級,45%短切纖維和PTFE,耐高溫,剛性和強(qiáng)度好,適合機(jī)械、電氣、汽車、化工等制品

LL4530

注塑增強(qiáng)級,20%硅樹脂改性,耐高溫,剛性和強(qiáng)度好,適合機(jī)械、電氣、汽車、化工等潤滑性制品

PDX79737

注塑增強(qiáng)級,30%短切玻璃纖維增強(qiáng),耐高溫,剛性和強(qiáng)度好。適合機(jī)械、電氣、汽車、化工制品。

PDX79738

注塑增強(qiáng)級,30%碳纖維,特點和用途同上PDX79737

PDX81319

注塑增強(qiáng)級,15%碳纖維,特點和用途同上PDX79737

PDX81336

注塑增強(qiáng)級,45%碳纖維和PTFE填充增強(qiáng),其他同PDX79737

PDX81338

注塑增強(qiáng)級,20%PTFE填充,耐高溫,剛性和強(qiáng)度好,適合機(jī)械,電氣、化工、汽車等化學(xué)偶聯(lián)的工程制品。

PDX87229

〉20%短玻纖填充,耐高溫,剛性和強(qiáng)度好,適合機(jī)械,電氣、化工、汽車等水解穩(wěn)定性的工程制品

PDX87461

〉15%短玻纖填充,耐高溫,剛性和強(qiáng)度好,適合機(jī)械,電氣、化工、汽車等抗拉伸性的工程制品

WA40

注塑增強(qiáng)級,40%鋁屑填充增強(qiáng),耐高溫,剛性和強(qiáng)度好,適合機(jī)械,電氣、汽車、化工等潤滑性好的制品

WC-1006

注塑增強(qiáng)級,30%碳纖維增強(qiáng),耐高溫,剛性和強(qiáng)度好,適合機(jī)械,電氣、汽車、化工等抗靜電制品。

Deutsche

30%玻纖增強(qiáng)PEEK

PEEK產(chǎn)品特性

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,其熔點為334℃,具有機(jī)械強(qiáng)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

PEEK樹脂具有較高的熔點(334℃)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(1 43℃),連續(xù)使用溫度為260℃,其30%GF或CF增強(qiáng)牌號的負(fù)載熱變型溫度高達(dá)316℃。

機(jī)械特性

PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹脂具有良好的韌性和剛性,它具備與合金材料媲美的對交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞性。

阻燃性

材料的易燃性即從氧、氮混合劑獲得高能量點燃后維持燃燒的能力。測量易燃性的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)為UL94,方法是先點燃預(yù)定形狀的垂直樣品,然后測得該材料自動熄滅所用的時間。PEEK檢測結(jié)果為V-0,這是阻燃性的最優(yōu)等級。

穩(wěn)定性

PEEK塑膠原料具有優(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(dǎo)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;

絕緣穩(wěn)定性

PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹脂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

耐輻照性和耐剝離性

PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹脂有良好的耐輻照性和耐剝離性,因此可 以用來制成特殊用途的電磁線.

目前在消毒柜和無線驗證系統(tǒng)上,有時會采用peek,相當(dāng)不銹鋼的功效。

.耐溫、熱穩(wěn)定性佳、超高耐熱(較ppS優(yōu)良)、HDT在315攝氏度以上,UL連續(xù)使用溫度為260攝氏度。

1、機(jī)械特性PEEK是韌性和剛性兼?zhèn)洳⑷〉闷胶獾乃芰稀Ｌ貏e是它對交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞是所有塑料中最出眾的,可與合金材料媲美。

2、自潤滑性PEEK在所有塑料中具有出眾的滑動特性,適合于嚴(yán)格要求低摩擦系數(shù)和耐摩耗用途使用。特別是碳纖、石墨各占一定比例混合改性的PEEK自潤滑性能更佳。

3、耐化學(xué)藥品性(耐腐蝕性)PEEK具有優(yōu)異的耐化學(xué)藥品性.在通常的化學(xué)藥品中,能溶解或者破壞它的只有濃硫酸,它的耐腐蝕性與鎳鋼相近。

4、阻燃性PEEK是非常穩(wěn)定的聚合物,1.45mm厚的樣品,不加任何阻燃劑就可達(dá)到最高阻燃標(biāo)準(zhǔn)。

5、耐剝離性PEEK的耐剝離性很好,因此可制成包覆很薄的 或電磁線,并可在苛刻條件下使用。

6、耐疲勞性PEEK在所有樹脂中具有最好的耐疲勞性。

7、耐輻照性耐高輻照的能力很強(qiáng),超過了通用樹脂中耐輻照性最好的聚苯乙烯。可以作成γ輻照劑量達(dá)1100Mrad時仍能保持良好的絕緣能力的高性能 。

8、耐水解性PEEK及其復(fù)合材料不受水和高壓水蒸氣的化學(xué)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。

PEEK產(chǎn)品特性

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,其熔點為334℃,具有機(jī)械強(qiáng)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

PEEK樹脂具有較高的熔點(358℃)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(1 43℃),連續(xù)使用溫度為260℃,其30%GF或CF增強(qiáng)牌號的負(fù)載熱變型溫度高達(dá)316℃。

機(jī)械特性

PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹脂具有良好的韌性和剛性,它具備與合金材料媲美的對交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞性。

發(fā)煙性

測量由塑料燃燒所產(chǎn)生煙塵的標(biāo)準(zhǔn)為ASTM E662,此標(biāo)準(zhǔn)是采用美國國家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS)的煙塵實驗室,以比光學(xué)密度為單位,測量由標(biāo)準(zhǔn)形狀樣品燃燒生產(chǎn)的煙塵的可見光暗淡程度,該測試可以在持續(xù)燃燒(有火焰)或燃燒中斷(無火焰)的情況下進(jìn)行,在塑料中PEEK具有最低發(fā)煙性。

毒氣逸散性

PEEK與很多有機(jī)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(biāo)準(zhǔn)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。

穩(wěn)定性

PEEK塑膠原料具有優(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、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;

絕緣穩(wěn)定性

PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹脂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。

耐輻照性和耐剝離性

PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹脂有良好的耐輻照性和耐剝離性,因此可 以用來制成特殊用途的電磁線。現(xiàn)在在消毒柜和無線驗證系統(tǒng)上,有時會采用peek,相當(dāng)不銹鋼的功效。

PEEK樹脂還可在134℃下經(jīng)受多達(dá)3000次的循環(huán)高壓滅菌,這一特性使其可用于生產(chǎn)滅菌要求高、需反復(fù)使用的手術(shù)和牙科設(shè)備。PEEK不僅具有質(zhì)量輕、無毒、耐腐蝕等優(yōu)點,還是目前與人體骨骼最接近的材料,可與肌體有機(jī)結(jié)合,所以用PEEK樹脂代替金屬制造人體骨骼是其在醫(yī)療領(lǐng)域的又一重要應(yīng)用。國內(nèi)PEEK材料生產(chǎn)發(fā)展很迅速。

PEEK樹脂是20世紀(jì)70年代末由英國原ICI公司開發(fā)的,自問世以來,一直被作為一種重要的戰(zhàn)略性國防軍工材料,許多國家均限制出口。吉林省中研高性能工程塑料股份有限公司是目前全球范圍內(nèi)第二家采用5000升反應(yīng)釜進(jìn)行PEEK生產(chǎn)的企業(yè),是集PEEK研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的現(xiàn)代化高端的科技企業(yè)。打破了該項技術(shù)的國際壟斷。

聚醚醚酮(PEEK)作為一種新型的半晶態(tài)芳香族塑性工程塑料,具有極其出色的物理、力學(xué)性能,在許多特殊領(lǐng)域可以替代金屬、陶瓷等傳統(tǒng)材料,在減輕質(zhì)量,提高性能方面貢獻(xiàn)突出,成為當(dāng)今最熱門的高性能工程塑料之一。PEEK耐高溫?zé)嵝阅苁�分突�?可在250℃下長期使用,瞬間使用溫度可達(dá)315℃;其剛性大,尺寸穩(wěn)定性,線脹系數(shù)較小,接近于金屬鋁材料;PEEK化學(xué)穩(wěn)定性好,對酸、堿及幾乎所有的有機(jī)溶劑都有很強(qiáng)的抗腐蝕能力,同時具有阻燃、抗輻射等性能;PEEK耐滑動磨損和微動磨損耗的性能優(yōu)異,尤其是能在250℃下保持高耐磨性和低摩擦因數(shù);此外,PEEK易于擠出和注射擊成型。憑借些優(yōu)異的綜合性能,PEEK在航空航天、機(jī)械、石油、化工、核電、軌道交通等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用即使在200度蒸氣中,其拉抻強(qiáng)度、質(zhì)量及外觀也不發(fā)生顯著變化,可長期使用。在很高的交變應(yīng)力的作用下具有很好的抗疲勞性,并且有長期的耐負(fù)荷性,耐磨性好。有極好的阻燃性,有自熄性,在樹脂中不含有阻燃劑,分子中也不含鹵素,所以燃燒時不會污穢環(huán)境,氧指數(shù)達(dá)24-35,阻燃等級為UL94V—0。PEEK除可溶于濃硫酸和濃硝酸中變黃外,對其他溶劑均穩(wěn)定,但若結(jié)晶不充分,會在丙酮類溶劑中產(chǎn)生裂紋。

PEEK的成型加工可注塑、擠塑、吹塑、壓制等。

用途:它是一種綜合性能優(yōu)良的工程塑料,薄膜可流延或定向,用作電線被覆線、原子能工程部件、H級或C級電絕緣材料、柔性印刷電路板、熱泵機(jī)殼或機(jī)架、油井聯(lián)接器、閥門、金屬耐熱或防腐涂料,單絲,包扎帶,篩子、地鐵、礦山、油田、電器工業(yè)、原子能工程、化工設(shè)備等方面。

應(yīng)用研究

PEEK具有優(yōu)異的性能,其應(yīng)用的領(lǐng)域還將隨著國內(nèi)應(yīng)用研究而更加廣泛,目前國內(nèi)專門成立了重慶市九七三新材料研究中心就是專業(yè)從事PEEK在應(yīng)用領(lǐng)域的研究。該研究中心是在重慶市各級政府的領(lǐng)導(dǎo)和關(guān)懷下成立,致力于在汽車領(lǐng)域、電子電器領(lǐng)域、交通領(lǐng)域等方面的研究,在目前應(yīng)用研究方面走在了國內(nèi)的前沿。

目前使用

目前在消毒柜和無線驗證系統(tǒng)上,有時會采用peek,相當(dāng)不銹鋼的功效。聚醚醚酮樹脂( Polyether Ether Ketone,簡稱 PEEK樹脂 )是由4,4'-二氟二苯甲酮與對苯二酚在堿金屬碳酸鹽存在下,以二苯砜作溶劑進(jìn)行縮合反應(yīng)制得的一種新型半晶態(tài)芳香族熱塑性工程塑料。它屬耐高溫?zé)崴苄运芰?具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度( 143℃ )和熔點( 343℃ ),負(fù)載熱變型溫度高達(dá)316℃( 30%玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)牌號 ),可在250℃下長期使用,與其他耐高溫塑料如PI、PPS、PTFE、PPO等相比,使用溫度上限高出近50℃;PEEK樹脂不僅耐熱性比其他耐高溫塑料優(yōu)異,而且具有高強(qiáng)度、高模量、高斷裂韌性以及優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性;PEEK樹脂在高溫下能保持較高的強(qiáng)度,它在200℃時的彎曲強(qiáng)度達(dá)24MPa左右,在250℃下彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度仍有12~13MPa;PEEK樹脂的剛性較大,尺寸穩(wěn)定性較好,線脹系數(shù)較小,非常接近于金屬鋁材料;具有優(yōu)異的耐化學(xué)藥品性,在通常的化學(xué)藥品中,只有濃硫酸能溶解或者破壞它,它的耐腐蝕性與鎳鋼相近,同時其自身具有阻燃性,在火焰條件下釋放煙和有毒氣體少,抗輻射能力強(qiáng);PEEK樹脂的韌性好,對交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞性是所有塑料中最出眾的,可與合金材料媲美;PEEK樹脂具有突出的摩擦學(xué)特性,耐滑動磨損和微動磨損性能優(yōu)異,尤其是能在250℃下保持高的耐磨性和低的摩擦系數(shù);PEEK樹脂易于擠出和注射成型,加工性能優(yōu)異,成型效率較高。此外,PEEK還具有自潤滑性好、易加工、絕緣性穩(wěn)定、耐水解等優(yōu)異性能,使得其在航空航天、汽車制造、電子電氣、醫(yī)療和食品加工等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,開發(fā)利用前景十分廣闊。

在加工PEEK產(chǎn)品零件時候一般要對peek棒或者peek板進(jìn)行預(yù)先韌化,可以去除零件中的應(yīng)力和殘留應(yīng)力。在機(jī)加工時候局部溫度增加會導(dǎo)致材料中生產(chǎn)更多的應(yīng)力因此可以對產(chǎn)品進(jìn)行二次去除應(yīng)力韌化處理。

·蠕變量低。

·彈性模量高。

·優(yōu)異的摩擦性能。

·特別耐磨。

·抵抗各種介質(zhì)的侵蝕,符合FDA認(rèn)證,無毒。

·非常優(yōu)異的耐化學(xué)性。

·阻燃。

聚醚醚酮與聚苯硫醚(PPS),聚砜(PSF),聚酰亞胺(PI), 聚芳酯(PAR),液晶聚合物(LCP)一起被稱為6大特種工程塑料。

PEEK物性表