29658-26-2
基本信息
雙(4-氟苯基)甲酮與1,4-苯二酚的聚合物
聚(氧代-1,4-亞苯氧基-1,4-亞苯基羰基-1,4-苯撐)
polyetheretherkrtone
POLY ETHER ETHER KETONE
Polyetheretherketone(peek)
4,4’-Difluorobenzophenone,hydroquinonepolymer
Methanone,bis(4-fluorophenyl)-,polymerwith1,4-benzenediol
Poly(oxy-1,4-phenyleneoxy-1,4-phenylenecarbonyl-1,4-phenylene) average Mw ~20,800, average Mn ~10,300
常見問題列表
聚醚醚酮具有熱固性塑料的耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱塑性塑料的成型加工性。聚醚醚酮還具有優(yōu)異的耐熱性。其熱變形溫度為160℃,當(dāng)用20%~30%的玻璃纖維增強(qiáng)時(shí),熱變形溫度可提高到280~300℃。聚醚醚酮的熱穩(wěn)定性良好,在空氣中420℃。2h情況下失重僅為2%,500℃時(shí)為2.5%,500℃時(shí)才產(chǎn)生顯著的熱失重。聚醚醚酮的長期使用溫度約為200℃,在此溫度下,仍可保持較高的拉伸強(qiáng)度和彎曲模量,它還是一種非常堅(jiān)固的材料,有優(yōu)異的長期耐蠕變性和耐疲勞性能。
聚醚醚酮的電絕緣性能非常優(yōu)異,體積電阻率約為1015~1016Ω·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104Hz時(shí),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(shí)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1.1×107Gy的γ射線。
聚醚醚酮在熔點(diǎn)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。
1977年,英國ICI公司開發(fā)聚醚醚酮成功,從此開始了商業(yè)化道路。聚醚醚酮(PEEK)是公認(rèn)的全世界性能最高的熱塑性材料之一,其與聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚酰亞胺(PI)、聚芳酯(PAR)一起被成為5大特種工程塑料。|
● 耐高溫型 PEEK具有較高的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg=143℃)和熔點(diǎn)(Tm=334℃),負(fù)載熱變形溫度高達(dá)316℃,瞬時(shí)使用溫度可達(dá)300℃。
● 自潤滑性 PEEK具有良好的滑動特性,適合嚴(yán)格要求低摩擦系數(shù)和耐磨耗用途的場合。
● 耐腐蝕性 除濃硫酸外,PEEK不溶于任何溶劑,具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性。
● 阻燃性 PEEK具有自熄性。
● 易加工性 由于PEEK具有較好的高溫流動性,且熱分解溫度高等優(yōu)點(diǎn),可采用多種加工方式,比如注塑成型、擠出成型、模壓成型等。
● 機(jī)械特性 PEEK具有良好的韌性和剛性,具有和合金材料相媲美的優(yōu)良耐疲勞性。
● 耐水解性 可以再高溫及高壓蒸汽或水環(huán)境下連續(xù)使用保持良好的機(jī)械性能。
● 耐候性 優(yōu)良的耐候性能,聚合物可用于制造工作環(huán)境要求嚴(yán)格或需要經(jīng)常耐殺菌處理的組件。
聚醚醚酮的長期使用溫度高達(dá)250℃,因此曾一度被稱為超耐熱特種工程塑料。除此以外,還兼具強(qiáng)度高、耐腐蝕、抗輻射、電性能優(yōu)異、阻燃、可適合各種加工工藝等優(yōu)異的綜合性能。因此,PEEK在國防軍工、航空航天、電子信息、能源、汽車、家電、醫(yī)療衛(wèi)生等高新技術(shù)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。
PEEK樹脂是20世紀(jì)80年代初由英國ICI公司最先開發(fā)成功并商品化的,經(jīng)過一段開發(fā)誘導(dǎo)期,1993年開始由Victrex公司獨(dú)立經(jīng)營,之后的產(chǎn)量以每年15%的速度遞增。到20世紀(jì)末,PEEK樹脂仍由Victrex公司獨(dú)家生產(chǎn)供應(yīng),其生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到每年2000t,主要消費(fèi)市場是:歐洲、美國各占45%,以日本為主的亞洲占10%。
PEEK的主要應(yīng)用領(lǐng)域
從應(yīng)用領(lǐng)域的分配來說,汽車等(包括航空)運(yùn)輸業(yè)市場約占PEEK樹脂消費(fèi)量的40%,半導(dǎo)體制造設(shè)備占25%,壓縮機(jī)閥片等一般機(jī)械零部件制品占25%,醫(yī)療器械和分析儀器等其他市場占10%。
1、汽車等運(yùn)輸機(jī)械領(lǐng)域
近年來,PEEK樹脂在歐洲市場的增長尤以汽車零部件制品市場的增長最為迅速,特別是發(fā)動機(jī)周圍零部件、變速傳動部件、轉(zhuǎn)向零部件等都選用了PEEK塑料代替一些傳統(tǒng)的高價(jià)金屬作為制造材料。今后,隨著汽車行業(yè)適應(yīng)微型化、輕量化以及降低成本的要求,PEEK樹脂的需求仍將不斷增長。有資料表明,歐洲某車型有44個(gè)零部件采用了PEEK塑料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬制品。
2、IT制造業(yè)領(lǐng)域
半導(dǎo)體制造以及電子電器行業(yè)有望成為PEEK樹脂應(yīng)用的另一個(gè)增長點(diǎn)。在半導(dǎo)體行業(yè),為了達(dá)到高功能化、低成本,要求硅片的尺寸更大,制造技術(shù)更先進(jìn),低粉塵、低氣體放出、低離子溶出、低吸水性是對半導(dǎo)體制造工藝中各種設(shè)備材質(zhì)的特殊要求,這將是PEEK樹脂大顯身手的地方。
3、辦公用機(jī)械零部件領(lǐng)域
對于復(fù)印機(jī)的分離爪、特殊耐熱軸承、鏈條、齒輪等,用PEEK樹脂代替金屬作為它們的材料時(shí),可以使部件輕量化、耐疲勞,并能夠做到無油潤滑。
4、電線包覆領(lǐng)域
PEEK包覆層有很好的阻燃性,不加任何阻燃劑,其阻燃級別即可達(dá)UL94 V-0級。PEEK樹脂也具有耐剝離性、耐輻照性(109拉德)等優(yōu)點(diǎn),因此用在軍工以及核能等相關(guān)領(lǐng)域的特種電線已經(jīng)廣泛采用該樹脂制作包覆物。由于PEEK樹脂這些獨(dú)特的性質(zhì),將來有望取代部分一般用途的氟樹脂。
5、板材、棒材等領(lǐng)域
PEEK在一些特殊領(lǐng)域應(yīng)用過程中,經(jīng)常會遇到數(shù)量少、品種多的現(xiàn)象,這時(shí)用棒、板等型材進(jìn)行機(jī)械加工制造是十分有利的。
6、纖維領(lǐng)域
PEEK纖維(包括單絲)在復(fù)合材料、工業(yè)濾布、工業(yè)用刷等制品中已被廣泛采用。在復(fù)合材料領(lǐng)域,PEEK纖維的魅力在于其熱塑性且耐高溫。在工業(yè)用濾布和工業(yè)用刷方面除耐熱性外,其魅力還在于它的耐化學(xué)藥品性和耐磨性。
7、醫(yī)療分析器械領(lǐng)域
由于PEEK可耐反復(fù)的高壓滅菌,在醫(yī)療器械中可用于制造內(nèi)窺鏡零件、牙科用的去垢器等。另外,由于PEEK的高強(qiáng)度和低溶出性,已用在儀器分析的液相色譜柱、管、附件等。而且,由于PEEK與人體具有很好的相融性,近年來作為人工骨材料已經(jīng)成功地替代了傳統(tǒng)的鈦金屬。
聚醚醚酮樹合成的工藝路線有兩大類。
第一類是以二氟二苯甲酮與對苯二酚在無水碳酸鈉存在的條件下,以二苯礬為溶劑即非質(zhì)子極性溶劑中,進(jìn)行縮聚反應(yīng)獲得高分子量的聚醚醚酮,其優(yōu)點(diǎn)是聚合物的支化、交聯(lián)等副反應(yīng)較易控制,但反應(yīng)條件苛刻,合成工藝復(fù)雜,單體價(jià)格昂貴,成本高,這也是售價(jià)昂貴并制約其應(yīng)用的一大主要原因。
第二類工藝采用以二苯醚和間苯二甲酰氯為原料的低溫反應(yīng)制成。其優(yōu)點(diǎn)是條件溫和、原料來源方便,但存在聚合物支化、交聯(lián)等副反應(yīng)。因此,對于采用親電路線合成,如何有效的控制高分子鏈支化和交聯(lián)等副反應(yīng),獲得高分子量的聚合物,選擇反應(yīng)溶劑尤為重要。