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特种工程塑料——聚醚醚酮
2006年10月30日 塑料物料技术
与通常的工程塑料相比，特种工程塑料具有更耐高温、耐腐蚀、自润滑、耐磨耗、抗蠕变、抗疲劳等一些特殊性能。聚醚醚酮就是特种工程塑料的一种。

聚醚醚酮（Polyetheretherketone）是一种半晶态芳香族工程塑料，是一种由两个醚键和酮基与苯环交互构成的线形高分子聚合物。随着PEEK合成路线的不断完善，应用领域不断扩大，其巿场潜力十分巨大。

PEEK的特性

  • 耐高温性 PEEK具有较高的玻璃化转变温度（Tg=143℃）和熔点(Tm=334℃)，其负载热变形温度高达316℃，长期使用温度为260℃，瞬时使用温度可达300℃。

  • 机械特性 PEEK具有刚性和柔性，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。

  • 自润滑性 PEEK具有优良的滑动特性，适合于严格要求低摩擦系数和耐磨耗用途的场合，特别是用碳纤维、石墨、PTFE改性的滑动牌号的PEEK耐磨性非常优越。

  • 耐腐蚀性 浓硫酸外，PEEK不溶于任何溶剂和强酸、强碱，而且耐水解，具有很高的化学稳定性。

  • 阻燃性 PEEK具有自熄性，即使不加任何阻燃剂，可达到UL标准的94V-0级。

  • 易加工性 由于PEEK具有高温流动性好，而热分解温度又很高的特点，可采用多种加工方式：注射成型、挤出成型、模压成型及熔融纺丝等。

    PEEK的应用

    由于PEEK具有优良的综合性能，在许多特殊领域可以替代金属、陶瓷等传统材料。该塑料的耐高温、自润滑、耐磨损和抗疲劳等特性，使之成为当今最热门的高性能工程塑料之一，它主要应用于航空航天、汽车工业、电子电气和医疗器械等领域。

    （1）航空航天领域 PEEK可加工成各种高精度的飞机零部件，由于其耐水解、耐腐蚀和阻燃性能好，可加工成飞机的内/外部件及火箭发动机的许多零部件。

    （2）汽车制造 PEEK一直成功地用于汽车制造业，由于它具有良好耐摩擦性能，可以替代金属（包括不锈钢、钛）制造发动机内罩、汽车轴承、密封件和刹车片等。

    （3）工业领域 PEEK由于具有良好机械性能、耐高温、耐磨耗，并能耐高压，常用来制造压缩机阀片、活塞环、密封件等。

    （4）医疗器械 PEEK可在134℃下经受3000次循环高压灭菌，这一特性能满足灭菌要求高、需反覆使用的手术和牙科设备的制造，加上它的抗蠕变和耐水解性，用它可制造需高温蒸汽消毒的各种医疗器械。尤为重要的是PEEK无毒、质轻、耐腐蚀，是与人体骨骼最接近的材料，因此可采用PEEK代替金属制造人体骨骼。

    （5）绝缘材料 PEEK因具有优良的电气性能，在高温、高湿等恶劣条件下，聚醚醚酮的绝缘性能仍能保持，是理想的电绝缘材料，特别是在半导体工业中得到广泛应用。

    PEEK的改性

    虽然聚醚醚酮具有许多优良性能，但是价格昂贵，限制了其在一些领域的应用。另外，它的冲击强度较差，为了进一步提高其性能，以满足各个领域的综合性能和多样化需要，可采用填充、共混、交联、接枝等方法对其进行改性，以得到性能更加优异的PEEK塑料合金或PEEK复合材料。例如：PEEK与聚醚共混可得到更好的力学性能和阻燃性；PEEK与PTFE共混制成复合材料，具有突出的耐磨性，可用于制造滑动轴承、动密封环等零部件；PEEK用碳纤维等填充改性，制成增强的PEEK复合材料，可大大提高材料的硬度、刚性及尺寸的稳定性等。
    江阴金中达新材料有限公司　冯树铭



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