PEEK的改性及應(yīng)用

時(shí)間：2022-12-05作者：四川騰煜高分子材料有限公司瀏覽：195

PEEK具有耐高溫、耐輻射、耐腐蝕、尺寸穩(wěn)定性好、電性能優(yōu)良等特點(diǎn)，同時(shí)還具有優(yōu)異的加工性能，易于注塑成型、擠出成型和切削加工，是綜合性能較優(yōu)的特種工程塑料之一，與聚酰亞胺等特種工程塑料共同處于塑料材料金字塔的*。由于在特殊應(yīng)用場(chǎng)景下，聚醚醚酮擁有其他聚合物**的優(yōu)良性能，近年來(lái)需求增長(zhǎng)迅速。




一、PEEK的改性方法

對(duì)PEEK進(jìn)行纖維增強(qiáng)、無(wú)機(jī)填料填充以及**材料共混等改性，可以進(jìn)一步增強(qiáng)PEEK的力學(xué)性能、耐熱性能以及耐摩擦性能，得到性能較加優(yōu)異的PEEK塑料合金或PEEK復(fù)合材料，同時(shí)，由于 PEEK 材料本身價(jià)格相對(duì)一般工程塑料較高，與其他材料進(jìn)行共混，不但能夠賦予材料更多的優(yōu)良性質(zhì)，還可以提高材料的性價(jià)比，降低材料成本，擴(kuò)大使用范圍。




目前，PEEK 材料的主要改性方式有纖維增強(qiáng) PEEK、無(wú)機(jī)填料填充 PEEK、**材料共混改性、與其他聚合物共混等。

1、纖維增強(qiáng)

玻纖、碳纖和各種晶須與聚醚醚酮有很好的親和性，因此，常被選為填料增強(qiáng)聚醚醚酮制成高性能的復(fù)合材料，提高聚醚醚酮樹脂的強(qiáng)度、使用溫度等。利用玻纖、碳納米管、碳纖增強(qiáng)的 PEEK 復(fù)合材料，力學(xué)、熱學(xué)等性能有顯著提高。

2、無(wú)機(jī)填料填充改性

可用于填充的無(wú)機(jī)填料通常是微米、納米級(jí)無(wú)機(jī)顆粒，例如 氧化鋁、CuO、ZrO2 等。納米粒子不但具有尺寸效應(yīng)、高化學(xué)反應(yīng)活性的性能，而且還能與聚合物界面進(jìn)行相互作用，因此，在 PEEK 和其他聚合物的改性中被廣泛采用。




3、**共混改性

將聚醚醚酮與具有較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的**高分子材料共混不僅可以提高復(fù)合材料的熱性能和降低生產(chǎn)成本，而且對(duì)其力學(xué)性能也有很大影響。PEEK可于聚合物PTFE、LCP、PEI、PI等共混。

4、表面改性

由于 PEEK 復(fù)合材料之間相容性及親水性較差，通過(guò)物理和化學(xué)方法對(duì)PEEK或添加物的表面進(jìn)行處理可以使其表面的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，極性和親水性得到改善，從而可進(jìn)一步提高與其它物質(zhì)間的作用力和復(fù)合材料的物理性能。

5、混雜改性

由于使用單一材料增強(qiáng)改性 PEEK 時(shí)往往只能有限提高其性能，例如化學(xué)改性主要改善其熱學(xué)性能，纖維增強(qiáng)主要提高其力學(xué)性能，無(wú)機(jī)填充改變其摩擦性能，而同時(shí)采用多種不同種類材料對(duì) PEEK 進(jìn)行改性可以提高其綜合性能，因此混雜改性受到越來(lái)越多的關(guān)注。

二、PEEK的應(yīng)用領(lǐng)域

PEEK材料在國(guó)外已有數(shù)十年的發(fā)展歷程，在我國(guó)航空航天、電子信息、醫(yī)療器械、核能發(fā)電等**領(lǐng)域亦已有較多應(yīng)用，但長(zhǎng)期以來(lái)相對(duì)較高的價(jià)格限制了其向一般民用市場(chǎng)的滲透，目前主要還是應(yīng)用于航空航天、**工業(yè)及醫(yī)療領(lǐng)域等。

1、航天航空

PEEK可替代鋁和其他金屬材料制造飛機(jī)零部件，比金屬減重較高達(dá)70%，提高燃油效率。目前波音、已大量采用PEEK材料。




2、醫(yī)療

PEEK具有無(wú)毒、質(zhì)輕、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，生物相容性優(yōu)異，是一種較具潛力的生物假體材料。用于椎間融合器、醫(yī)用導(dǎo)管、骨骼等。







3、能源

PEEK專門用于高溫高壓和化學(xué)腐蝕性環(huán)境，能夠拓展油氣勘探范圍，可用于制造大型石化出產(chǎn)線上的氫氣緊縮機(jī)和石油氣緊縮機(jī)的環(huán)狀、網(wǎng)狀閥片等。此外，PEEK還可用于核電部件。













4、汽車

PEEK具有優(yōu)秀的機(jī)械性能以及對(duì)車用工作液具有**的耐化學(xué)腐蝕性，良好的耐磨損性能等，廣泛應(yīng)用于汽車齒輪、真空泵、離合器、閥錐等，提高燃油效率、增加耐用性。







5、食品飲料工業(yè)

PEEK可用于食品加工、儲(chǔ)存、烹飪?cè)O(shè)備零部件以及水、飲料的傳送、貯存設(shè)備，如管道、閥門、容器等。










6、電子電氣

PEEK具有優(yōu)良的電氣性能，是理想的電絕緣體，在高溫、高壓和高濕度等惡劣環(huán)境下仍能保持良好的電氣絕緣性，用于制造晶片承載起、絕緣膜片、印刷電路板、高溫接插件以及各種電氣連接件等。PEEK薄膜可應(yīng)用于微型揚(yáng)聲器振膜、5G射頻天線基板等。







目前，國(guó)外企業(yè)擁有較大的生產(chǎn)規(guī)模及**化的營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)品類型較為豐富、應(yīng)用水平較為成熟，相比于國(guó)外企業(yè)，國(guó)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)PEEK大規(guī)模生產(chǎn)，品質(zhì)也達(dá)到**水平，但在產(chǎn)品多樣性以及應(yīng)用拓展方面還有待提高。


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