特种工程塑料聚醚酮酮的性能
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聚醚醚酮聚醚醚酮树脂(Polyether Ether Ketone,简称PEEK树脂)是由4,4‘-二氟二苯甲酮与对苯二酚在碱金属碳酸盐存在下,以二苯砜作溶剂进行缩合反应制得的一种新型半晶态芳香族热塑性工程塑料。
它属耐高温热塑性塑料,具有较高的玻璃化转变温度(143℃)和熔点(334℃),负载热变型温度高达316℃(30%玻璃纤维或碳纤维增强牌号),可在250℃下长期使用,与其他耐高温塑料如PI、PPS、PTFE、PPO等相比,使用温度上限高出近50℃;PEEK树脂不仅耐热性比其他耐高温塑料优异,而且具有高强度、高模量、高断裂韧性以及优良的尺寸稳定性;PEEK树脂在高温下能保持较高的强度,它在200℃时的弯曲强度达24MPa左右,在250℃下弯曲强度和压缩强度仍有12~13MPa;PEEK树脂的刚性较大,尺寸稳定性较好,线胀系数较小,非常接近于金属铝材料;具有优异的耐化学药品性,在通常的化学药品中,只有浓硫酸能溶解或者破坏它,它的耐腐蚀性与镍钢相近,同时其自身具有阻燃性,在火焰条件下释放烟和有毒气体少,抗辐射能力强;PEEK树脂的韧性好,对交变应力的优良耐疲劳性是所有塑料中最出众的,可与合金材料媲美;PEEK树脂具有突出的摩擦学特性,耐滑动磨损和微动磨损性能优异,尤其是能在250℃下保持高的耐磨性和低的摩擦系数;PEEK树脂易于挤出和注射成型,加工性能优异,成型效率较高。
此外,PEEK还具有自润滑性好、易加工、绝缘性稳定、耐水解等优异性能,使得其在航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域具有广泛的应用,开发利用前景十分广阔。
PEEK是一种高端的特种工程塑料。
它有好多有点,比如:•蠕变量低。
•弹性模量高。
•优异的摩擦性能。
•特别耐磨。
•抵抗各种介质的侵蚀,符合FDA认证,无毒。
•非常优异的耐化学性。
•阻燃。
聚醚醚酮与聚苯硫醚(PPS),聚砜(PSF),聚酰亚胺(PI),聚芳酯(PAR),液晶聚合物(LCP)一起被成为5大特种工程塑料。
简介聚醚醚酮(PEEK)树脂是一种性能优异的特种工程塑料,与其他特种工程塑料相比具有更多显著优势,耐正高温260度、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐磨不耐强硝酸、浓硫酸、抗辐射、超强的机械性能可用于高端的机械和航空等科技特点耐辐照性、绝缘性稳定、耐水解,抗压,耐腐蚀,其符合材料制作成的机械零件具有自润滑效果。
.耐温、热稳定性佳、超高耐热(较PPS优良)、HDT在315摄氏度以上,UL连续使用温度为250摄氏度。
应用peek在航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域得到广泛应用。
应用研究PEEK具有优异的性能,其应用的领域还将随着国内应用研究而更加广泛,目前国内专门成立了重庆市九七三新材料研究中心[1]就是专业从事PEEK 在应用领域的研究。
该研究中心是在重庆市各级政府的领导和关怀下成立,致力于在汽车领域、电子电器领域、交通领域等方面的研究,在目前应用研究方面走在了国内的前沿。
性能优异应用广PEEK树脂最早在航空航天领域获得应用,替代铝和其他金属材料制造各种飞机零部件。
汽车工业中由于PEEK树脂具有良好的耐摩擦性能和机械性能,作为制造发动机内罩的原材料,用其制造的轴承、垫片、密封件、离合器齿环等各种零部件在汽车的传动、刹车和空调系统中被广泛采用。
PEEK树脂是理想的电绝缘体,在高温、高压和高湿度等恶劣的工作条件下,仍能保持良好的电绝缘性能,因此电子信息领域逐渐成为PEEK树脂第二大应用领域,制造输送超纯水的管道、阀门和泵,在半导体工业中,常用来制造晶圆承载器、电子绝缘膜片以及各种连接器件。
作为一种半结晶的工程塑料,PEEK不溶于浓硫酸外的几乎所有溶剂,因而常用来制作压缩机阀片、活塞环、密封件和各种化工用泵体、阀门部件。
PEEK树脂还可在134℃下经受多达3000次的循环高压灭菌,这一特性使其可用于生产灭菌要求高、需反复使用的手术和牙科设备。
PEEK不仅具有质量轻、无毒、耐腐蚀等优点,还是目前与人体骨骼最接近的材料,可与肌体有机结合,所以用PEEK树脂代替金属制造人体骨骼是其在医疗领域的又一重要应用。
聚醚醚酮的介电常数
聚醚醚酮(Polyether Ether Ketone,PEEK)是一种高性能的工程塑料,具有出色的机械性能、耐高温性能和化学稳定性。
介电常数是描述材料在电场中的响应能力的参数,通常由实部和虚部组成。
PEEK的介电常数通常在特定频率下被测量。
PEEK的介电常数可能因制备方法、添加剂、温度和频率等因素而有所不同。
以下是PEEK在一些常见频率下的大致介电常数范围:
1.在低频(Hz级别)下:
•实部介电常数(ε')约为3.3 - 3.5
•虚部介电常数(ε'')约为0.001 - 0.01
2.在高频(MHz级别)下:
•实部介电常数(ε')约为3.0 - 3.2
•虚部介电常数(ε'')约为0.01 - 0.1
这些值仅供参考,具体数值可能会因不同的测量条件和制备方法而有所差异。
在工程应用中,了解材料的介电常数对于设计电子器件、电气绝缘和其他相关应用至关重要。
如果需要更准确的数值,建议参考具体的材料数据表或进行实际测量。
PEEK:注塑界的黄金料PEEK,中文名称为聚醚醚酮,与聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSU)、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯(PAR)、液晶聚合物(LCP)一起被称为6大特种工程塑料。
peek 聚醚醚酮是一种具有耐高温、自润滑、易加工和高机械强度等优异性能的专特种工程塑料属,可制造加工成各种机械零部件,优点如下:1:耐腐蚀、抗老化;2:抗溶解性;3:高温高频高压电性能条件;4:韧性和刚性兼备;5 尺寸要求精密条件;6:耐辐照耐磨、耐腐蚀条件;7:耐水解,高温高压下仍可保持优异特性;8:轻量取代金属作光纤元件;9:耐磨损、抗静电电绝缘性能好;10:机械强度要求高部件;11:低烟尘和毒气排放性。
PEEK树脂最早在航空航天领域获得应用,替代铝和其他金属材料制造各种飞机零部件汽车工业中由于PEEK树脂具有良好的耐摩擦性能和机械性能,作为制造发动机内罩的原材料,用其制造的轴承、垫片、密封件、离合器齿环等各种零部件在汽车的传动、刹车和空调系统中被广泛采用。
PEEK树脂是理想的电绝缘体,在高温、高压和高湿度等恶劣的工作条件下,仍能保持良好的电绝缘性能,因此电子信息领域逐渐成为PEEK树脂第二大应用领域,制造输送超纯水的管道、阀门和泵,在半导体工业中,常用来制造晶圆承载器、电子绝缘膜片以及各种连接器件。
作为一种半结晶的工程塑料,PEEK不溶于浓硫酸外的几乎所有溶剂,因而常用来制作压缩机阀片、活塞环、密封件和各种化工用泵体、阀门部件。
PEEK树脂还可在134℃下经受多达3000次的循环高压灭菌,这一特性使其可用于生产灭菌要求高、需反复使用的手术和牙科设备。
PEEK属于高温特种工程塑料,模具温度140~180,熔胶温度需要维持在320~390度左右,这样就要求注塑机料筒加热段能持续稳定提供350度以上的加热温度。
peek材料熔融温度比较高,且熔融状态下的粘度较大,注塑时需要压力更高,对螺杆的磨损更大。
和普通注塑有一定的差异,最好是找专门做peek注塑的厂家做,可以规避一定的技术风险。
聚醚醚酮(PEEK)材料介绍和应用、发展聚醚醚酮英文名是POLYETHERETHERKETONE(缩写PEEK),作为一种线性芳族半结晶的热塑性塑料,是公认的全世界性能最高的热塑性材料之一。
聚醚醚酮(PEEK)是一种线性芳香高分子化合物。
其大分子主链上含有大量的芳环和极性酮基,赋予聚合物以耐热性和力学强度;另外,大分子中含有大量的醚键,又赋予聚合物以韧性,醚键越多,其韧性越好。
它具有以下性能特征:耐高温,其负载热变型温度高达316℃(30%GF或CF增强牌号),连续使用温度为260℃;优良的耐疲劳性,可与合金材料媲美;耐化学药品性,它的耐腐蚀性与镍钢相近;自润滑性;阻燃性,不加任何阻燃剂就可达到最高阻燃标准;易加工性,由于它具有高温流动性好和热分解温度很高等特点,可采用注射、挤出、模压和吹塑成型,及熔融纺丝、旋转成型、粉末喷涂;耐水解性;耐磨性;耐疲劳性;耐辐照性;耐剥离性;良好的电绝缘性能。
1977年英国ICI公司首先成功合成聚醚醚酮PEEK,1978年开始在市场上销售,1982年以VICTREX®(威格斯)牌号销售至今。
经过近30年的发展,VICTREX®已成为牌号最齐全的聚醚醚酮品牌,包括VICTREX®PEEK聚合物、VICOTE™涂料和APTIV™薄膜。
其主要合成方法有:英国Victrex公司以4,4'-二氯二苯酮和对苯二酚为原料的合成工艺;日本三菱化成以二苯醚和光气为原料的合成工艺;印度Gharda?Chemicals开发了只使用一种单体原料的生产工艺,且生产成本要比Victrex公司低。
我国吉林大学特种工程塑料研究中心开发出了PEEK合成专利技术,并在长春建成了产业化工业装置。
威格斯公司与复合应用领域的多个领先专业伙伴合作,提供由碳、玻璃或聚芳族酰胺连续纤维组成的VICTREX PEEK热塑性塑料复合材料。
这些不同形式的复合材料设计,可以提供最佳的增强纤维浸渍与纤维基材界面,包括干织物、多向织物 (无卷曲纤维) (Non-Crimp Fiber, NCF)、编织物、缆索、单取向带、单取向板材及加固织物或 UD 板等。
聚醚醚酮材料标准聚醚醚酮(PEEK)是一种高性能工程塑料,具有优异的机械性能、化学稳定性和耐高温性能。
它被广泛应用于航空航天、医疗器械、汽车、电子、石油化工等领域,因此对其材料标准的制定具有重要意义。
本文将对聚醚醚酮材料标准进行详细的探讨,旨在提供一份全面而准确的标准,以确保PEEK材料的质量和安全性。
一、标准的制定依据1. 国家标准:根据中国相关国家标准和法规,制定适用于中国市场的PEEK材料标准。
2. 国际标准:参考国际上已有的相关标准,以确保与国际接轨。
3. 企业内部标准:参考国际上已有的相关标准,结合企业自身的实际生产和质量管理情况,进行标准的制定。
二、标准的内容1. 原料要求:对聚醚醚酮的原材料进行详细的规定,包括适用的聚合物、添加剂、填料等。
2. 物理性能要求:规定PEEK材料的密度、熔点、力学性能、热稳定性等物理性能指标。
3. 化学性能要求:规定PEEK材料的化学稳定性、耐腐蚀性等化学性能指标。
4. 加工工艺要求:对PEEK材料的加工工艺进行规范,包括成型温度、成型压力、模具设计、后处理工艺等。
5. 产品质量要求:规定PEEK制品的外观、尺寸精度、表面质量、禁用物质限量等质量要求。
6. 试验方法:详细描述PEEK材料各项性能指标的测试方法和标准。
7. 标志和包装:对PEEK制品的标志和包装进行规范,以确保产品的可追溯性和安全性。
三、标准的实施1. 生产制造:生产企业在生产过程中必须严格按照标准的要求进行生产,确保产品的质量和性能符合标准规定。
2. 检测验证:生产出的PEEK制品必须进行严格的质量检测和验证,确保产品符合标准规定。
3. 监督管理:相关部门对PEEK制品进行监督抽检,确保产品的质量和安全性。
4. 培训宣传:对相关生产人员进行标准的培训,增强他们对标准的理解和重视程度。
5. 客户反馈:积极收集客户的反馈意见,及时调整和改进标准。
四、标准的意义和价值1. 促进产品质量提升:制定并严格执行标准,有利于提高PEEK材料和制品的质量和性能,增强市场竞争力。
PEEK材料简介聚醚醚酮,英文名称polyetheretherketone(简称PEEK),它是分子主链中含有链节的线性芳香族高分子化合物。
其构成单位为氧-对亚苯基-氧-羰-对亚苯基,是半结晶性、热塑性塑料。
总的来说聚醚醚酮(PEEK)树脂是一种性能优异的特种工程塑料,与其他特种工程塑料相比具有更多显著优势,可以在260度的高温下正常工作、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐磨性、不耐强硝酸、浓硫酸、抗辐射、超强的机械性能可用于高端的机械、核工程、医疗和航空等科技。
PEEK产品特性PEEK(聚醚醚酮)塑胶原料是芳香族结晶型热塑性高分子材料,具有机械强度高、耐高温、耐冲击、阻燃、耐酸碱、耐水解、耐磨、耐疲劳、耐辐照及良好的电性能。
耐高温PEEK树脂具有较高的熔点(358℃),连续使用温度为260℃。
机械特性PEEK(聚醚醚酮)塑胶原料树脂具有良好的韧性和刚性,它具备与合金材料媲美的对交变应力的优良耐疲劳性。
发烟性测量由塑料燃烧所产生烟尘的标准为ASTM E662,此标准是采用美国国家标准局(NBS)的烟尘实验室,以比光学密度为单位,测量由标准形状样品燃烧生产的烟尘的可见光暗淡程度,该测试可以在持续燃烧(有火焰)或燃烧中断(无火焰)的情况下进行,在塑料中PEEK具有最低发烟性。
毒气逸散性PEEK与很多有机材料相同,在高温分解时,PEEK主要产生二氧化碳和一氧化碳,使用英国航行器测试标准BSS 7239可以检测到极低浓度的毒气逸散,这种检测过程需要在1立方米的空间内完全燃烧100克样品,然后分析其中所产生的毒气,毒性指数定义为在正常情况下产生的毒气浓度综合与30分钟可以使人致命的剂量之比,PEEK450G的指数为0.22,且没有检测到酸性气体。
*稳定性PEEK塑胶原料具有优越的尺寸稳定特性,这对某些应用来说有的很重要。
温度、湿度等环境条件的变化对PEEK零件的尺寸影响不大,可以满足对尺寸精度要求比较高工况下的使用要求。
PEEK(聚醚醚酮)是一种具有耐高温、自润滑、易加工和高机械强度等优异性能的特种工程塑料,与其他特种工程塑料相比具有诸多显著优势,如耐高温、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐辐照性、绝缘性稳定、耐水解和易加工等,在航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域得到广泛应用。
PEEK树脂最早在航空航天领域获得应用,替代铝和其他金属材料制造各种飞机零部件如自润滑耐高温轴套、轴承、轴承保持架、凸轮、飞机操纵杆等。
汽车工业中由于PEEK树脂具有良好的耐摩擦性能和机械性能,作为制造发动机内罩的原材料,用其制造的轴承、垫片、密封件、离合器齿环、压缩机阀片、活塞环和各种化工用泵体、阀门部件等各种零部件在汽车的传动、刹车、空调系统及石油钻井勘探中被广泛采用。
PEEK的主要特性: 抗老化、抗溶解性、耐高温高频高压;韧性和刚性兼备;尺寸稳定、电性能稳定、耐辐照、高温高压下仍可保持优异特性;取代金属作光纤元件,耐磨损、抗静电、电绝缘性能好;机械强度方面,耐疲劳及耐蠕变性(是热塑性塑料中最高的)、耐腐蚀性(除浓硫酸外无其它溶剂能侵蚀它)、耐辐射及阻燃性、机械强度高。
PEEK(聚醚醚酮)是芳香族结晶型热塑性高分子材料,其熔点为334℃,具有机械强度高、耐高温、耐冲击、阻燃、耐酸碱、耐水解、耐磨、耐疲劳、耐辐照及良好的电性能。
PEEK(聚醚醚酮)耐高温聚醚醚酮树脂具有较高的熔点(334℃)和玻璃化转变温度(143℃),连续使用温度为260℃,其30%GF或CF增强牌号的负载热变型温度高达316℃。
机械特性聚醚醚酮树脂具有良好的韧性和刚性。
它具备与合金材料媲美的对交变应力的优良耐疲劳性。
PEEK(聚醚醚酮)自润滑性(耐腐蚀性) 聚醚醚酮树脂具备优良的滑动特性,适合于对低摩擦系数和耐摩耗要求严格的情况下使用。
PEEK(聚醚醚酮)耐化学药品性它的耐腐蚀性与镍钢相近。
聚醚醚酮只溶解于浓硫酸,有良好的耐化学药品性,特别是在高温条件下比聚酰亚胺更耐酸碱。
聚醚醚酮的名词解释聚醚醚酮 (Polyether ether ketone,PEEK) 是一种高性能的工程塑料,具有优异的物理、化学和机械性能,广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗器械和化学等领域。
本文将对聚醚醚酮的名称含义、化学结构、特性及应用进行解释。
一、名称解释:聚醚醚酮的名称由聚合物的基本结构单元组成,解释如下:1. 聚醚:指由醚基(RO-R')连接的多个聚合单元构成的高分子。
2. 醚酮:指分子中同时含有醚基(RO-R')和酮基(C=O)的高分子。
二、化学结构:聚醚醚酮的化学结构是由醚键和酮键连接的线性高聚物。
它的分子结构中总是含有苯环酮单元(C6H4CO)和酚醚单元(O(C6H4O)n)的重复序列。
这样的结构使得聚醚醚酮在高温和挤压形成中能够保持较高的稳定性和刚性。
三、特性:1. 热稳定性:聚醚醚酮具有极高的热稳定性,能在高温环境下维持性能稳定,能够耐受高温至260℃的长期使用并不熔化或分解。
2. 机械性能:聚醚醚酮具有出色的机械性能,高于普通工程塑料。
它具有高强度、高模量和出色的耐磨性,能够承受高载荷的应力。
3. 化学惰性:聚醚醚酮对大多数化学物质具有良好的抵抗能力,具有很高的化学稳定性。
它能够抵御酸、碱、溶剂和强氧化剂的腐蚀,不易发生化学变化。
4. 绝缘性能:聚醚醚酮是一种优秀的绝缘材料,在高电压条件下能保持良好的绝缘性能,有助于在电子领域中的应用。
5. 生物相容性:聚醚醚酮具有良好的生物相容性,在医疗领域中广泛应用。
它低毒性、低吸附性,不易滋生细菌,可用于制作人工关节、植入器械等医疗器械。
四、应用领域:1. 航空航天:由于聚醚醚酮的高强度、低重量和耐高温性能,被广泛应用于飞机发动机部件、燃油系统、防火材料等领域。
2. 汽车工程:聚醚醚酮具有良好的磨损和抗冲击性能,在汽车工程领域应用于发动机零部件、燃油传输系统、制动系统等。
3. 电子领域:聚醚醚酮的优异绝缘性能使其成为电子器件的理想材料,例如连接器、绝缘体、传感器、双面板等。
体内植入惰性高分子材料聚醚醚酮聚醚醚酮(PEEK)是一种线性芳香高分子化合物。
聚醚醚酮(PEEK)具有多种优异的性能,如耐高温、优异的自润滑性(耐磨性)、良好的韧性和刚性等等。
PEEK 作为一种重要的体内植入惰性高分子材料,已经广泛应用到脊柱、关节等方面,并有望应用于创伤和组织工程支架等领域。
1、结构聚醚醚酮(PEEK) 是一种体内植入惰性高分子材料,自投入市场以来发展非常迅速,在各个领域都具有广泛的应用。
它是英国ICI公司于1977 年开发成功并于80年代初期由英国Victrex公司实现工业化生产的一种高性能特种工程塑料,被称为塑料工业的金字塔尖。
聚醚醚酮(PEEK)是一种线性芳香高分子化合物。
其大分子主链上含有大量的芳环和极性酮基,赋予聚合物以耐热性和力学强度;另外,大分子中含有大量的醚键,又赋予聚合物以韧性,醚键越多,其韧性越好。
2、性能聚醚醚酮(PEEK)具有多种优异的性能,如优良的耐化学药品性、耐水解性能好、易加工性、耐高温、优良的耐疲劳性、良好的电绝缘性能等等。
其中它能作为一种常用的医用高分子是因为它具有以下优越性能:(1)耐高温PEEK 是半结晶性高聚物,其玻璃化转变温度( Tg)为143 ℃,熔点( Tm) 为334 ℃,可达到的最大结晶度为48%,一般为20% ~ 30%。
其在无定型状态下的密度为1. 265 g /cm3,最大结晶度时密度为1. 32g /cm3。
它的结晶形态使其具有突出的耐热性能和力学性能,连续使用温度为260 ℃,瞬间使用温度可达到300 ℃,在400 ℃下短时间内不分解。
与其它耐高温塑料如聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯醚(PPO)等相比,使用温度上限高出近50℃。
(2)韧性和刚性PEEK具有韧性和刚性,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。
(3)抗蠕变性PEEK抗蠕变性性能优异,是热塑性树脂最好的抗蠕变材料。
特种功能塑料聚醚醚酮的合成与性能研究一、实验目的1、了解文献检索的方法;掌握氮气保护下单体的合成方法;掌握单体反应的跟踪方法;掌握单体的熔点测定方法。
2、学会氮气保护或氩气保护下,进行高分子合成的操作;掌握特种功能塑料聚醚醚酮的合成方法;了解特种功能塑料的表征手段和仪器使用方法;了解聚合物的纯化方法。
二、基本原理本实验拟制备一种玻璃化温度高,溶解性好的特种工程塑料,其结构是如下:CF 3CF 3HOOHOFFCF 3CF 3OOOn从常见的有机单体含芴双酚和二氟酮出发,通过逐步聚合,在氮气或者氩气保护下合成高分子量的聚芳醚酮。
通过红外、核磁等表征聚合物的结构,通过GPC 测聚合物分子量,DSC 测试聚合物的玻璃化温度, TGA 测定热失重,表面亲水仪测材料的憎水性。
三、仪器和试剂仪器:磁力搅拌器,旋转蒸发仪,DSC ,TGA ,GPC ,表面亲水仪等试剂:双酚F ,二氟酮,碳酸钾,DMAc ,甲苯,9-芴酮,2,6-二甲氧基苯酚,3-疏基丙酸,98wt%H 2SO 4,无水乙醇,甲醇等 四、实验步骤 1.单体的合成向装有冷凝管,分液漏斗的100 mL 三口圆底烧瓶中加入9-芴酮(3.604 g ,0.02 mol )、2,6-二甲氧基苯酚(7.7085 g ,0.05 mol )、3-巯基丙酸(MPA ,0.1 mL ,6滴)、甲苯 5 mL 。
在氮气保护下,搅拌到固体都全部溶解,在30 min 内逐滴加入2.0 mL 的98wt%H 2SO 4到三口圆底烧瓶中,升温到55-60 ℃,搅拌6-8 h ,直到反应物变成固体。
冷却后,将固体倒入装有100 mL 的蒸馏水的烧杯中磁力搅拌10-15 min ,过滤,取固体,加到有50 mL 无水乙醇的单口带有冷凝管的圆底烧瓶中磁力搅拌,温度是90 ℃,搅拌30 min ,直到固体全部溶解,趁热过滤,取滤液,静置一晚重结晶析出黄色晶体,过滤(可以用1-2 mL 无水乙醇洗涤),取固体,在真空80 ℃时干燥,得白色粉末。
聚醚醚酮,英文名称polyetheretherketone(简称peek),它是分子主链中含有链节的线性芳香族高分子化合物。
其构成单位为氧-对亚苯基-氧-羰-对亚苯基,是半结晶性、热塑性塑料。
聚醚醚酮具有热固性塑料的耐热性、化学稳定性和热塑性塑料的成型加工性。
聚醚醚酮还具有优异的耐热性。
其热变形温度为160℃,当用20%~30%的玻璃纤维增强时,热变形温度可提高到280~300℃。
聚醚醚酮的热稳定性良好,在空气中420℃。
2h情况下失重仅为2%,500℃时为2.5%,500℃时才产生显著的热失重。
醚醚酮的电绝缘性能非常优异,体积电阻率约为10~10ω·cm。
它在高频范围内仍具有较小的介电常数和介电损耗。
聚醚醚酮的化学稳定性也非常好,除浓硫酸外,几乎对任何化学试剂都非常稳定,即使在较高的温度下,仍能保持良好的化学稳定性。
另外,它还具有极佳的耐热水性和耐蒸汽性。
聚醚醚酮有很好的阻燃性,在通常的环境下很难燃烧,即使是燃烧,发烟量及有害气体的释放量也是很低的,甚至低于聚四氟乙烯等低发烟量的聚合物。
此外.它还具有优良的耐辐射性。
PEEK是一款高性能的热塑性材料,单一的物理化特性与某些材料比可能稍弱,譬如:耐腐蚀性比PTFE稍弱,耐温不如PI(聚酰亚胺),极限PV值不如TORLON ,但是其优异的综合性能目前还很难有同等的材料替代。
主要优点:1、Tg点:142℃,长期使用温度250℃,热变形温度343℃,耐低温-100℃;2、耐腐蚀性仅次于氟塑料,对于大部分的酸碱,有机溶剂都有很好的耐受性;3、耐辐射,在高剂量的伽马射线照射下,依然可以保持最够的机械强度;4、耐磨性,出色的耐磨性,即使在无油的工况下,依然可以正常工作;5、抗蠕变性6、耐蒸汽水解,可长期在高温蒸汽环境下维持良好的尺寸稳定性卓祥科技的团队专注于自动乌式粘度分析行业至少七年以上,且一直拥有几十位专业的高分子材料研发/生产/实验人员的鼎力支持。
peek化学成分
Peek是指聚合物聚醚酮 (Polyether Ether Ketone) 。
它是一种高性能的工程塑料,由苯乙烯和2-4-苯醚苯酮二元酸酐经聚合反应而来。
Peek的化学式为C22H14O3,分子量为382.34。
Peek是具有耐高温、阻燃、耐化学腐蚀等优良性能的材料。
它的热稳定性能极佳,可以长期使用于高温环境中,最高工作温度可达到250℃,短时间内可达到300℃。
Peek还具有优异的耐化学性能,能耐
受酸、碱、酯、醇等多种化学品的腐蚀。
同时,Peek的挤压性能也很好,可以通过热塑性挤压成形。
由于Peek的出众性能,它逐渐成为航空航天、医疗器械、电子
电器、汽车工业等领域的首选材料。
在航天航空领域中,Peek可被用
于高温发动机的零部件或航天器的结构件等。
在医疗器械方面,Peek
材料可用于假体、外科工具等;在汽车工业中,Peek可用于车灯、汽
车电器和电装配等领域。
值得注意的是,Peek是一种具有高性价比的塑料材料。
虽然它的成本较其他一些高端材料略高,但它的耐用性及优良性能往往可以在
使用寿命方面获得更高的回报。
此外,Peek材料还可在回收利用方面
发挥一定作用。
总之,Peek作为一种高性能聚合物材料,不仅能适应各种极端的工作环境,而且可被广泛应用于各种领域。
随着材料工业的不断发展,Peek这种高性能的材料将会在各个领域中扮演着越来越重要的角色。
peek是什么材料Peek是一种特殊的热塑性聚合物,具有极高的耐热性、机械强度和化学稳定性。
它是聚醚醚酮的一种类型,通常由对苯二甲酰氯和二苯醚制备而成。
Peek材料的全称为聚醚醚酮(polyetheretherketone)。
首先,Peek材料具有出色的耐热性能。
它可以在高温环境下长时间使用,不会熔化或膨胀。
Peek的玻璃化温度约为143°C,融点则高达334°C,可以承受高温冲击而不会变形或破损。
这使得Peek成为一种理想的材料选择,特别适用于高温环境下的工业应用,如航空航天、航空、汽车、化工等领域。
其次,Peek具有极高的机械强度。
它的抗张强度和抗压强度都很高,是目前常见的工程塑料中最强硬的之一。
这使得Peek材料在需要承受高压、高负荷或剧烈振动等条件下可以保持稳定的性能。
同时,它还具有出色的耐磨性和耐腐蚀性,能够很好地抵抗化学物质的侵蚀,因此在需要长期使用和经常受到摩擦的领域也能发挥重要作用。
另外,Peek材料还具有良好的绝缘性能。
它是一种电绝缘材料,能够有效隔离电流并保护电子元器件的安全运行。
由于其高温耐受性,许多工业领域需要在高温环境下进行电气绝缘,因此Peek成为了理想的选项之一。
此外,Peek还具有较低的摩擦系数,使得它在滑动件和密封件中具有广泛的应用。
它的自润滑性能使得Peek材料能够在不添加润滑剂的情况下减少磨损和摩擦,从而延长设备的使用寿命。
总结起来,Peek是一种具有出色耐热性、机械强度和化学稳定性的热塑性聚合物。
它在高温环境下能够保持良好的性能,并且有较高的机械强度和耐磨性。
Peek还具有良好的绝缘性能和自润滑性能,适用于多种工业领域,如航空航天、汽车、化工等。
PEEK是什么材料聚醚醚酮(PEEK)树脂是一种性能优异的特种工程塑料,与其他特种工程塑料相比具有诸多显著优势,耐高温、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐辐照性、绝缘性稳定、耐水解和易加工等,在航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域得到广泛应用。
性能优异应用广PEEK树脂最早在航空航天领域获得应用,替代铝和其他金属材料制造各种飞机零部件。
汽车工业中由于PEEK树脂具有良好的耐摩擦性能和机械性能,作为制造发动机内罩的原材料,用其制造的轴承、垫片、密封件、离合器齿环等各种零部件在汽车的传动、刹车和空调系统中被广泛采用。
PEEK树脂是理想的电绝缘体,在高温、高压和高湿度等恶劣的工作条件下,仍能保持良好的电绝缘性能,因此电子信息领域逐渐成为PEEK树脂第二大应用领域,制造输送超纯水的管道、阀门和泵,在半导体工业中,常用来制造晶圆承载器、电子绝缘膜片以及各种连接器件。
作为一种半结晶的工程塑料,PEEK不溶于浓硫酸外的几乎所有溶剂,因而常用来制作压缩机阀片、活塞环、密封件和各种化工用泵体、阀门部件。
PEEK树脂还可在134℃下经受多达3000次的循环高压灭菌,这一特性使其可用于生产灭菌要求高、需反复使用的手术和牙科设备。
PEEK不仅具有质量轻、无毒、耐腐蚀等优点,还是目前与人体骨骼最接近的材料,可与肌体有机结合,所以用PEEK树脂代替金属制造人体骨骼是其在医疗领域的又一重要应用。
国内生产发展快PEEK树脂是20世纪70年代末由英国原ICI公司开发的,自问世以来,一直被作为一种重要的战略性国防军工材料,许多国家均限制出口。
PTFE:特富隆因其优异的耐化学性称其为“塑料王“PTEE:聚四氟乙烯TFM:基于指纹识别的高集成度的生物识别子系统PFA:全氟烷氧基PEEK:聚醚醚酮PEEK与PTFE两种材料各有什么优缺点?聚醚醚酮(PEEK)是一种耐高温、高性能的热塑性特种工程塑料。
工 程 塑 料 应 用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第44卷,第9期2016年9月V ol.44,No.9Sep. 201683聚醚酮酮(PEKK)是特种工程塑料聚芳醚酮(PEAK)中的一种,是继聚醚醚酮(PEEK)之后开发的又一种特殊结构热塑性树脂。
PEKK 具有优异的力学性能、耐溶剂、抗化学腐蚀性能、良好的阻燃性和抗辐射等,特别适用作高性能复合材料的基体树脂和超级工程塑料[1]。
1962年美国杜邦公司的Bonner 首次报道了PEKK 制备方法,由于摩尔质量低,力学强度差,不能满足实际要求而未产业化。
2009年3月Rallis 公司在印度Ankleshwar 建成世界上第一座商业化PEKK 生产装置,其初期产能达到100 t /a ,是氰特公司用于向飞机制造商提供PEKK 复合材料而建的[2]。
阿科玛公司于2009年4月13日宣布计划于年底在欧洲使PEKK 实现商业化生产[3];2015年3月9日,该公司宣布扩大其PEKK 产能,以满足碳纤维复合材料和3D 打印应用不断上涨的需求。
国内“七五”期间开始研制聚芳酮类化合物[4–6],吉林大学、长春应化所等都发表过研究论文,但针对PEKK 的研究较少,也一直没有商业化生产[7]。
PEKK 的性能依所用单体酰氯的不同而有所差异[8],山东凯盛新材料有限公司结合芳纶聚合单体(对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯)原料生产优势,为满足不同玻璃化转变温度(T g )和熔点,以不同比例对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯混合物为原料,采用亲电取代反应法生产的系列新型PEKK ,经过近3年的中试摸索,在2011年5月完成了100 t /a 生产线建设,并顺利投产。
PEKK 项目100 t /a 的成功运行,使凯盛公司成为继法国阿科玛、印度拉里斯后,世界第三家实现PEKK 产业化的生产商。
笔者采用了差示扫描量热(DSC)、热失重(TG)分析、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X 射线衍射(XRD)等测试分析方法对几种国产化PEKK 产品进行了物理性能测试,为这种国产化高性能工程塑料的应用推广提供了加工依据。
1 实验部分1.1 主要原材料纯PEKK :K175(粉末)、K160(粉末)、PEKK 黑色和褐色颗粒料,山东凯盛新材料股份有限公司。
1.2 主要设备与仪器DSC 仪:Pyris 1型,美国Perkin Elmer 公司;doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2016.09.018特种工程塑料聚醚酮酮的性能邓德鹏,康敬欣,刘勇(北京化工大学机电工程学院,北京 100029)摘要:采用国产化聚醚酮酮(PEKK)原料,应用差示扫描量热法、热失重分析法、X 射线衍射法、傅立叶变换红外光谱仪等手段对PEKK 的耐热性、加工性能、力学性能进行了表征与测量。
测试结果显示,PEKK 是半结晶聚合物,加工温度范围在360~380℃,热稳定性很好,热分解温度在500℃以上。
通过测试获得了较详实的数据,为国产PEKK 的工业化应用提供了加工依据。
关键词:聚醚酮酮;力学性能;耐热性;工业化应用中图分类号:TQ324.8 文献标识码:A 文章编号:1001-3539(2016)09-0083-04Properties of Special Engineering Plastic Polyether Ketone KetoneDeng Depeng , Kang Jingxin , Liu Yong(College of Mechanical and Electrical Engineering , Beijing University of Chemical Technology , Beijing 100029, China)Abstract :The heat resistance ,processability ,mechanical properties of domestic polyetherketoneketone(PEKK) raw materials were characterized by differential scanning calorimetry ,thermal gravimetric analysis ,X ray diffraction method ,Fourier transform infrared spectrometer and other methods. The results show that PEKK is a semi-crystalline polymer ,and the processing temperature range is 360~380℃. It has a good thermal stability ,and its thermal decomposition temperature is above 500℃. These data may provide a basis for the processing of domestic PEKK processing in industrial application.Keywords :polyetherketoneketone ;mechanical property ;heat resistance ;industrial application联系人:刘勇,副教授,博导,主要从事高分子纳米复合材料的制备与应用研究收稿日期:2016-06-27工程塑料应用 2016年,第44卷,第9期84的可加工性。
TG 曲线能清楚地表征物料在受热条件下的质量损失变化,从而反映出物料的热稳定性。
K175、K160热失重测试结果如图2所示。
从图2中可以看出,在N 2气氛下,K175和K160都具有较高的分解温度,其中K160初始热分解温度在460℃,K175初始热分解温度在504℃,它们都在500℃附近出现最大的热分解速率,在加热到1 000℃也只分解了45%,说明PEKK 有很好的热稳定性。
20040060080010005060708090100⍕ ijč䉔䛻ԉ ⢳ij%K160K175图2 K175、K160的TGA 曲线根据PEKK 分子主链结构可以知道,由于提高了主链上羰基的含量使得其耐热性能比聚醚醚酮(PEEK)更好。
而分子主链上苯环与羰基之间的大兀键共轭也使它的主链热稳定性大大提高。
2. 2 结晶度测试聚合物的结晶能力对于它的使用性能及所能使用的成型加工方法影响显著[9]。
通常PEKK 是半结晶聚合物,但可以通过调控合成过程参数对它的结晶度实现有效调控[10]。
使用Jade 软件处理XRD 结果得到四种物料的结晶度分别为:K160结晶度为20.03%,K175结晶度为13.42%,黑色PEKK 颗粒料结晶度为0.62%,褐色PEKK 颗粒料结晶度为20.84%。
图3为四种型号PEKK 的XRD 图。
010********叽㞞䷃ㆾ㸼㞞䷃ㆾK160K1752θij °图3 四种型号PEKK 的XRD 图从图3可以看出,PEKK 结构能实现从无定型到半结晶之间转变,结晶度取决于合成条件[9]。
说明能根据不同的加工和使用要求选用不同类型的PEKK 。
2. 3 FTIR 分析利用FTIR 仪对PEKK 黑色颗粒料进行了基本TG 分析仪:DTG–60A 型,日本岛津公司;XRD 仪:2500VB2+PC 型,日本株式会社理学公司;FTIR 仪:Nicolet 6700,美国Thermo 公司;激光粒度仪:2000型,英国马尔文公司。
1.3 性能测试采用DSC 仪对PEKK 黑色颗粒料、K175和K160粉料进行热性能测试。
测试条件为:N 2气氛,升温速率10℃/min ,温度扫描范围为25~400℃。
采用TG 分析仪对K175和K160粉料进行测试,测试条件为:N 2气氛,升温速率10 ℃/min ,加热温度范围40~1 000℃。
采用FTIR 仪对PEKK 黑色颗粒料进行光谱分析。
采用XRD 仪对PEKK 黑色和褐色颗粒料、K175和K160粉料进行了结晶度测试。
采用激光粒度仪对K175、K160粉料进行平均粒径测试。
2 结果与讨论2. 1 耐热性分析采用DSC 仪对几种不同型号的PEKK 进行了热性能测试,来确定它的熔融加工温度,测试结果如图1所示。
050100150200250300350400450⍕ ijč叽㞞䷃ㆾ, ,图1 三种型号PEKK 的DSC 曲线从图1中可以看出,样品有一定宽度的熔融吸热峰,而黑色PEKK 颗粒料还有冷结晶峰,说明PEKK 有一定的结晶能力。
塑料的T g 决定了它的使用温度,而加工温度和熔点(T m )有直接关系。
对于半结晶聚合物,通常T g 越高其熔点也会越高[8]。
图1中K160和K175没有出现明显的玻璃化转变峰,它们的熔点分别为304℃和340℃,这可能是由于这两种物料的聚合度较低、分子量小引起的。
而黑色PEKK 颗粒料的T g =167℃,冷结晶温度T cc =190℃(ΔH cc =18.39 J /g),T m =348℃。
总的来说,这三种PEKK 物料的熔融温度区间为330~350℃,它们适宜的加工温度范围为360~380℃,具有很好85邓德鹏,等: 特种工程塑料聚醚酮酮的性能高强度的需求,可作为特种工程塑料来推广使用。
3 结论PEKK 作为我国独立开发的新型特种工程塑料,其应用前景非常广阔,但目前其基本特性及加工条件尚不清楚。
该研究结果表明,其加工温度为360~380℃,需要使用高温加工设备,且控温比较准确才行。
K160和K175粉末料,粒径分布均匀,适合熔融加工。
TG 和DSC 曲线显示,其T g 达到150℃以上,热分解温度达到500℃,表明这种物料具有优良的耐热性,可在较高温度下使用。
而且它的综合性能优异,作为特种工程塑料在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域有很好的应用前景。
参 考 文 献[1] Dominguez S ,Derail C ,Léonardi F ,et al. Study of the thermalproperties of miscible blends between poly(ether ketone ketone)(PEKK)and polyimide[J]. European Polymer Journal ,2015,62:179–185.[2] 李云龙,孙丰春,贾远超,等.高性能材料聚醚酮酮的生产、应用[J].塑料工业,2012,40(5):11–12.Li Yunlong ,Sun Fengchun ,Jia Yuanchao ,et al. Production and application of high performance PEKK[J]. China Plactics Industry ,2012,40(5):11–12.[3] 钱伯章.阿科玛在欧洲将使PEKK 商业化生产[J].橡塑技术与装备,2009,35(5):8.Qian Bozhang. Arkema will make PEKK commercial production in Europe will PEEK commercialization[J]. China Rubber /Plastics Technology and Equipment ,2009,35(5):8.[4] 付国太,刘洪军,张柏,等.PEEK 的特性及应用[J].工程塑料应用,2006,34(10):69–71.Fu Guotai ,Liu Hongjun ,Zhang Bo ,et al. Characteristics and applications of PEEK[J]. Engineering Plastics Application ,2006,34(10):69–71.[5] 孔凡,许鑫华,李景庆.高性能航天航空材料–聚醚酮酮[J].塑料科技,2001(3):8–10.Kong Fan ,Xu Xinhua ,Li Jingqing. High performance aviation and spaceflight material —PEKK[J]. Plastics Science and Technology ,2001(3):8–10.[6] 庞金辉,张海博,姜振华.聚芳醚酮树脂的分子设计与合成及性能[J].高分子学报,2013(6):705–720.Pang Jinhui ,Zhang Haibo ,Jiang Zhenhua. Synthesis ,molecular design and properties of poly(arylene ether ketone)resins[J]. Acta Polymerica Sinica ,2013(6):705–720.[7] 邓德鹏,李云龙,贾远超,等.静电纺丝制备聚醚酮酮超细纤维[J].工程塑料应用,2016,44(4):44–47.Deng Depeng ,Li Yunlong ,Jia Yuanchao ,et al. Preparation of Polether Ketone Ketone superfine fibers via electrospinning[J].的光谱分析,如图4所示。