PEEK(聚醚醚酮)是一种常见、高性能合成热塑性。PEEK polyaryletherketone (PAEK),具有类似特性polyetherketoneketone (PEKK) polyetherether-ketoneketone (PEEKK)和polyetherketone(油漆)。gydF4y2Ba
PAEK聚合物很受欢迎,因为他们的高的化学惰性和良好的力学行为。PAEK聚合物也显示较高的热稳定性意思是他们的有益的属性仍然存在高温。gydF4y2Ba
偷看gydF4y2Ba只有引入市场最近,年代末,尽管它已经在广泛的应用中使用,如可以使假肢的生物相容性,植入物,模制部件,如齿轮和盘子,绝缘体电线和汽车和油管。gydF4y2Ba
的性能材料PEEK与氟聚合物有益的属性相似,如服务温度高达260°C (500°F);然而,相比之下,PEEK提供了更多功能。gydF4y2Ba
这意味着它可以用于更广泛的应用。在写作的时候偷看是最受欢迎的PAEK聚合物,仍在开发新的应用程序。gydF4y2Ba
合成和结构gydF4y2Ba
PEEK的第一合成发生在1977年,与1981年工业化过程的实现。gydF4y2Ba1、2gydF4y2BaPEEK的合成通常包括与difluorobenzophenone对苯二酚二钠的反应(图1),不含氟,尽管经常分组与氟聚合物如PFA或聚四氟乙烯。gydF4y2Ba
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图1所示。gydF4y2BaPEEK合成和直接的前兆。gydF4y2BaPEEK从difluorobenzophenone和钠盐的对苯二酚合成最直接。注意,PEEK不含氟,因此不是一个含氟聚合物。gydF4y2Ba
传统的合成PEEK是困难的,因为它不溶于大多数常见的有机溶剂。gydF4y2Ba2、3gydF4y2Ba早期的尝试产生了PEEK低链长度的早期沉淀,一个完全非晶结构。gydF4y2Ba3gydF4y2Ba
提高了综合使用高沸点溶剂允许偷看链合成更高的长度。gydF4y2Ba2、3gydF4y2Ba调整PEEK分子的链长允许制造商选择特定的抗拉强度或玻璃化转变温度(TgydF4y2BaggydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
PEEK通常不是一个橡胶(即弹性体)和直链non-crosslinked PEEK的形式使用现代方法很难合成,半晶状的塑料。gydF4y2Ba
PEEK具有结构组成的交替酮和醚键(图2)。虽然这些债券为PEEK提供一些灵活性仍被视为刚性聚合物。酮、醚键PEEK阻止平面构象,然而之间的π-π堆积PEEK的芳香组改善其结晶度。醚键的存在也使得PEEK适合melt-processing挤压成型。gydF4y2Ba
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图2。gydF4y2BaPEEK的结构。gydF4y2Ba一)gydF4y2Ba立体声粘结层图,gydF4y2BaB)gydF4y2Ba球棍模型,gydF4y2BaC)gydF4y2BaPEEK的空间模型。(构象PEEK的变量在融化和无定形的阶段)。gydF4y2Ba
这些看似小的修改一个芳香链结构使PEEK持续高性能和多功能聚合物。gydF4y2Ba
处理gydF4y2Ba
PEEK可熔融加工是一种热塑性塑料;然而,它是相对贵的过程比其他热塑性塑料由于其高熔点的343°C (649°F)。PEEK的射流融化状态有很好的稳定性允许它使用标准的工业处理系统之间的温度为360°C到400°C (680°F (752°F),(表1)。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba在这个温度范围内偷看不产生腐蚀性气体,这意味着它不损害加工设备。app亚博体育gydF4y2Ba
表1。gydF4y2BaPEEK加工适宜性gydF4y2Ba。gydF4y2BaPEEK可以通过以下几种方式处理,但一般不适合吹塑。gydF4y2Ba
| 处理方法gydF4y2Ba |
适用性gydF4y2Ba |
| 注塑gydF4y2Ba |
是的gydF4y2Ba |
挤压gydF4y2Ba
(资料、电影、板、管、热缩管和电缆涂料)gydF4y2Ba |
是的gydF4y2Ba |
| 吹塑gydF4y2Ba |
没有gydF4y2Ba |
压缩成型gydF4y2Ba
(overmolding等)。gydF4y2Ba |
是的gydF4y2Ba |
| 浸渍、涂层gydF4y2Ba |
是的(涂料)gydF4y2Ba |
PEEK的速度冷却结晶度有很大影响,因此机械性能,最终的产品。如果PEEK迅速冷却不够清澈,即更多的无定形,更透明的外观。如果PEEK冷却缓慢将有更多的晶体结构与一个不透明的外观。为了防止形成空洞或泡沫PEEK组件聚合物应该完全干之前处理。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba
PEEK属性gydF4y2Ba
物理和机械gydF4y2Ba
PEEK是很受欢迎的材料由于其良好的机械行为的组合强度,韧性,蠕变和刚度。gydF4y2Ba5 - 7gydF4y2Ba类似于其他半晶状的聚合物的性质依赖于其结晶度。PEEK具有弹性模量与人类的骨头,这使得植入一个受欢迎的选择。gydF4y2Ba
PEEK的工作温度高于大多数大多数商业聚合物(包括一些氟聚合物);虽然它往往比其他高性能聚合物密度较低;除了尼龙长袜和聚乙烯类。PEEK的低密度意味着它可以用来生产低重量的组件。gydF4y2Ba
的化学电阻率gydF4y2Ba偷看gydF4y2Ba意味着它可以用作医疗植入物或具有挑战性的工业环境。当用于植入PEEK可以使用方法使用γ辐照灭菌,高压灭菌法或环氧乙烷灭菌(ETO)。gydF4y2Ba10、11gydF4y2Ba
的结合相对较低的体重与杰出的机械和物理行为使得偷看一个受欢迎的选择其他商业聚合物(表2),认为是一个高性能的热塑性。即使在温度接近(或有时超过)其工作温度PEEK保留它的许多理想的机械性能;包括影响、抗弯和抗拉强度(表3)。gydF4y2Ba7gydF4y2Ba
表2。gydF4y2BaPEEK典型的物理性质。PEEK的物理特性支持其使用领域从严厉的化学环境医学应用。(方法是ASTM测试标准除外或*表示)。gydF4y2Ba
| 财产gydF4y2Ba |
ASTMgydF4y2Ba |
值(天然聚合物)gydF4y2Ba |
| 外观gydF4y2Ba |
- - - - - -gydF4y2Ba |
不透明;浅棕色或棕色gydF4y2Ba |
| 密度(克/厘米gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)gydF4y2Ba |
D792gydF4y2Ba |
1.3gydF4y2Ba |
| 比重(23°C)gydF4y2Ba |
D792gydF4y2Ba |
1.3gydF4y2Ba |
| 水吸收(50% rh;%)gydF4y2Ba |
D570 / ISO 62 - 1gydF4y2Ba |
0.07 * 0.45 *gydF4y2Ba |
| 折射率gydF4y2Ba |
D542gydF4y2Ba |
1.67gydF4y2Ba |
| 极限氧指数(减量)3.2毫米厚度gydF4y2Ba |
D2863gydF4y2Ba |
35gydF4y2Ba |
| 生物相容性的gydF4y2Ba |
USP第六类gydF4y2Ba |
是的gydF4y2Ba |
| 抗化学腐蚀gydF4y2Ba |
- - - - - -gydF4y2Ba |
优秀的gydF4y2Ba |
| 灭菌gydF4y2Ba |
- - - - - -gydF4y2Ba |
高压灭菌器,γ,埃托奥gydF4y2Ba |
表3。gydF4y2Ba典型的PEEK机械性能gydF4y2Ba。gydF4y2BaPEEK展品作为热塑性特殊机械性能。几个PEEK属性保留在温度高于PEEK的典型的最大操作温度。gydF4y2Ba
| 财产gydF4y2Ba |
ASTMgydF4y2Ba |
值(天然聚合物)gydF4y2Ba |
| 抗拉强度(MPa)gydF4y2Ba |
D638gydF4y2Ba |
99年gydF4y2Ba |
| 断裂伸长率(%)gydF4y2Ba |
D638gydF4y2Ba |
40 - 45gydF4y2Ba |
| 弹性模量(GPa)gydF4y2Ba |
D638gydF4y2Ba |
3.7 - 4.0gydF4y2Ba |
| 弯曲模量(GPa)gydF4y2Ba |
D790gydF4y2Ba |
3.8 - 4.2gydF4y2Ba |
| 抗弯强度(MPa)gydF4y2Ba |
ISO 178 / D790gydF4y2Ba |
125 - 165gydF4y2Ba |
| 硬度(海岸D)gydF4y2Ba |
D2240gydF4y2Ba |
84.5gydF4y2Ba |
冲击强度(23°C;kJ /米)gydF4y2Ba
切口gydF4y2Ba
无切口gydF4y2Ba |
ISO 180gydF4y2Ba |
8.0gydF4y2Ba
没有休息gydF4y2Ba |
| 摩擦系数gydF4y2Ba |
D1894gydF4y2Ba |
0.58gydF4y2Ba |
PEEK是一个适当的材料,使组件在高摩擦力环境中使用,因为它是耐磨损。此外,PEEK可以承受暴露于高剂量的γ辐射,让它接受放射性灭菌-与PEEK的前面提到的生物相容性对植入这使它更有用。尽管强γ电阻率PEEK紫外线辐射敏感意味着它并不适合户外应用程序与其他聚合物。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba
暴露于紫外线辐射会导致聚合物成为使变脆。gydF4y2Ba13、14gydF4y2Ba一个解决这个问题的办法是使用碳添加剂提供耐紫外线。gydF4y2Ba
热gydF4y2Ba
PEEK显示特殊的热稳定性(表4)退化和出气只发生在温度明显高于融化温度。gydF4y2Ba7gydF4y2BaPEEK的热稳定性使它更适合加工的改进它的粘性流时融化了。此外,PEEK的相对较低的热膨胀系数意味着组件产生的聚合物显示良好的热稳定性在很大的温度范围内。gydF4y2Ba
表4。gydF4y2BaPEEK热性能。gydF4y2BaPEEK展览大型操作温度窗口和抵抗燃烧和脱气。(方法是ASTM测试标准除外)表示。gydF4y2Ba
| 财产gydF4y2Ba |
方法gydF4y2Ba |
值(天然聚合物)gydF4y2Ba |
| 导热系数(W / m k)gydF4y2Ba |
D433 / ISO 22007 - 4 / c - 177gydF4y2Ba |
0.29 - 0.32gydF4y2Ba |
| 最大操作温度(°C)gydF4y2Ba |
UL 746gydF4y2Ba |
260年gydF4y2Ba |
| 最低温度(°C)服务gydF4y2Ba |
UL 746gydF4y2Ba |
-70年gydF4y2Ba |
| 熔点(°C)gydF4y2Ba |
D4591 / D3418 / ISO 12086 /陶氏的方法gydF4y2Ba |
343年gydF4y2Ba |
| 玻璃化转变温度(°C)gydF4y2Ba |
E1356 (DSC)或E1545(机械)gydF4y2Ba |
143年gydF4y2Ba |
| 分解温度(°C)gydF4y2Ba |
E1131gydF4y2Ba |
541年gydF4y2Ba |
| 热膨胀系数,线性(µm / m -°C)gydF4y2Ba |
D696gydF4y2Ba |
45gydF4y2Ba |
| 可燃性等级(UL 94)gydF4y2Ba |
D2863gydF4y2Ba |
V-0gydF4y2Ba |
PEEK表面温度很低,至少70°C (94°F)−−gydF4y2Ba15日16gydF4y2Ba,就像大多数的塑料,在非常低的温度下PEEK更脆弱。gydF4y2Ba
电gydF4y2Ba
PEEK显示优秀的绝缘性能(表5)。所有的模式在PEEK共价成键,没有移动电子,聚合物可极化的电子领域。这种行为,除了事实PEEK是无卤的,意味着它可以用于电子能量的存储和行为作为介电材料。gydF4y2Ba
表5所示。gydF4y2BaPEEK电气性能。gydF4y2BaPEEK的共价键和芳基根允许它作为电介质(绝缘体)和存储电能。(方法是ASTM除外表示)。gydF4y2Ba
| 财产gydF4y2Ba |
ASTMgydF4y2Ba |
值(天然聚合物)gydF4y2Ba |
| 介电常数(1 MHz)gydF4y2Ba |
D150gydF4y2Ba |
2.2 - 2.8gydF4y2Ba |
| 绝缘强度(V /毫升)gydF4y2Ba |
D149 / IEC 60243 - 1gydF4y2Ba |
584.2gydF4y2Ba |
| 体积电阻率(Ω-cm)gydF4y2Ba |
D257 / IEC 60096gydF4y2Ba |
4.9×10gydF4y2Ba16gydF4y2Ba |
PEEK的击穿电压的电压聚合物开始崩溃。这个词也被称为绝缘强度,这个值越高越好行为作为绝缘材料。介电行为或偷看,被认为是在其优异的力学性能、PEEK的原因是存在于很多不同的电子应用程序。gydF4y2Ba
完成gydF4y2Ba
组件生产使用PEEK可以塑造成许多不同的类型和形式;包括表、管道和油管,单丝纤维,和电影。事实上,它是可能的PEEK塑造成几乎任何形式可以使用金属。gydF4y2Ba
PEEK可以通过使用标准的加工方法和系统,与大多数供应商为PEEK处理提供方法。PEEK等聚合物可以在加工过程中容易受到压力通常包含一些退火步骤到加工过程中减轻这个问题。此外,机械和热应力应用于PEEK的水平过程中应监测,确保不发生翘曲或变形。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba
PEEK可以很容易地塑造成新形式和配置中使用的大量的普通和技术应用。gydF4y2Ba
应用程序gydF4y2Ba
挤压工程PEEK组件是一些表现最佳的热塑性塑料,甚至能够与氟聚合物。然而,PEEK的高加工性能,使其不同于其他聚合物和使它如此有用的专业应用(表6)。gydF4y2Ba
表6所示。gydF4y2BaPEEK的调查应用程序。gydF4y2Ba保留的几个关键属性在极端温度,其耐化学性和热收缩期权、PEEK是利用商业最广泛的塑料之一。gydF4y2Ba
| 应用程序或行业gydF4y2Ba |
关键好处gydF4y2Ba |
| 石油和天然气gydF4y2Ba |
化工、耐热性gydF4y2Ba |
| 光纤gydF4y2Ba |
热稳定、数据传输的完整性gydF4y2Ba |
| 液体管理gydF4y2Ba |
抗化学腐蚀gydF4y2Ba |
| 电线和电缆绝缘gydF4y2Ba |
耐磨性,电介质gydF4y2Ba |
| 一般工业gydF4y2Ba |
韧性,可加工的gydF4y2Ba |
| 热收缩gydF4y2Ba |
封装、连接器的保护gydF4y2Ba |
| 替代金属gydF4y2Ba |
重量储蓄gydF4y2Ba |
| 编织gydF4y2Ba |
力量强化gydF4y2Ba |
当用于油管、PEEK的化学惰性高意味着它可以用于液体管理没有污染的液体包含。正如前面探讨的,无卤宪法介电PEEK使得它非常有用的应用程序;绝缘电线、槽内衬和阶段的PEEK已经证明了同时使用时提高汽车的性能。gydF4y2Ba17gydF4y2Ba
当应用作为涂料的喷涂应用PEEK可以用于水环境保护组件不受腐蚀,或用于介质。gydF4y2Ba18gydF4y2Ba热收缩PEEK,如宙斯PEEKshrinkgydF4y2Ba®gydF4y2Ba,也可以保护连接器,电线和拼接。PEEK的绝缘性能使其在表面安装电位器和有用的几种开关。此外,PEEK的介电行为意味着它可用于低强度过程输出和信号的电路。gydF4y2Ba
可以使用从PEEK纤维生产编织增援在油管导管和软管等。PEEK的热稳定性也便于光纤涂料应用,提高系统的光学传感。gydF4y2Ba19gydF4y2Ba
此外,低出气的PEEK意味着热力和化学传感器使用PEEK保护涂层不太会影响PEEK吸取的一种化学物质。PEEK保护系统可以带来新的优势到任何组件设计用于在严酷的化学、电或热环境。gydF4y2Ba
总结gydF4y2Ba
PEEK聚合物gydF4y2Ba目前全球用于产业从航空、汽车、石油和天然气,光纤、替代能源、医疗。认为是表现最好的材料之一,这个新来者热塑性塑料行业可以挤压,注塑成型,或用作涂料。亚博网站下载gydF4y2Ba
PEEK的芳基酮半个支持其热稳定性在融化处理阶段和结束部分。电气行业喜欢偷看由于这些特性导致高绝缘强度和绝缘能力。gydF4y2Ba
除了它能忍受恶劣的工业化学品的环境中,PEEK的化学抵抗也意味着它不使用时的反应。此外,PEEK展览许多类似的机械属性的骨头。PEEK的最后一个好处,它崎岖的机械属性和切削加工性能使其重量来取代金属部件在许多应用程序中,储蓄是至关重要的。在商业中存在时间相对较短,PEEK已经被证明是一个非常有价值的材料从最艰难最敏感的环境(表7)。gydF4y2Ba
表7:gydF4y2BaPEEK的优点和局限性。gydF4y2BaPEEK提供许多机械的好处包括强度甚至在升高的温度下。PEEK的耐化学性和骨突特征使它特别适合医疗用途和假肢。gydF4y2Ba
| 优势/好处(+)gydF4y2Ba |
限制(-)gydF4y2Ba |
- 耐高温(260°C / 500°F)gydF4y2Ba
- 优良的耐化学性gydF4y2Ba
- 保留的机械属性gydF4y2Ba
- 高介电强度gydF4y2Ba零卤素结构gydF4y2Ba
- 可以代替某些金属;相对较轻gydF4y2Ba
- 可加工的融化gydF4y2Ba
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- 需要高温处理gydF4y2Ba
- 低冲击强度gydF4y2Ba
- 低抗紫外线gydF4y2Ba
- 成本gydF4y2Ba
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