PEEK或聚醚醚酮屬于“芳香族聚酮”(更準(zhǔn)確地說是聚芳醚酮或PAEK)類聚合物,由以下結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成:
對(duì)PAEK的研發(fā)起源于20世紀(jì)60年代,但直到1978年帝國化學(xué)工業(yè)公司(ICI)才對(duì)PEEK申請(qǐng)了專利,而威格斯PEEK聚合物于1981年首次實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
“芳香族”通常意味著獨(dú)特或香甜的味道,這看似一個(gè)奇怪的詞語,但科學(xué)家們用它來描述某些包含有或由環(huán)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成的分子(如上面的芳基結(jié)構(gòu)單元)。此類型小分子,如甲苯和萘,具有獨(dú)特的氣味并因此而得名。但PEEK本身就像大多數(shù)熱塑性塑料一樣,在正常情況下是無味的。從化學(xué)角度來看,PEEK主要是一種線性半結(jié)晶聚合物。
在需要高性能時(shí),PEEK作為..聚合物不只提供兩到三項(xiàng)性能,它還可以提供多種多樣的優(yōu)異性能,包括:
· 高耐熱性
測試表明,威格斯PEEK聚合物的連續(xù)使用溫度為260°C(500°F)。這可以使其廣泛應(yīng)用于熱腐蝕環(huán)境,如加工業(yè)、石油和天然氣行業(yè)以及無數(shù)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱。PEEK可在止推墊圈和密封圈等動(dòng)態(tài)應(yīng)用中耐受摩擦和磨損。
· 化學(xué)惰性
PEEK能夠抵抗化學(xué)腐蝕性工作環(huán)境所造成的損害,如應(yīng)用于石油和天然氣行業(yè)的井下環(huán)境、以及機(jī)械和汽車應(yīng)用中的齒輪。它能夠耐受航空航天行業(yè)中使用的噴氣燃料、液壓油、除冰劑和殺蟲劑等,可適用于各種壓力、溫度和時(shí)間范圍。
· 機(jī)械性能強(qiáng)大
PEEK在較寬的溫度范圍內(nèi)均可表現(xiàn)出優(yōu)異的強(qiáng)度和剛度。PEEK類碳纖維復(fù)合材料的比強(qiáng)度高出金屬和合金許多倍?!叭渥儭笔侵覆牧显诤愣☉?yīng)力作用下,在一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生永久的變形?!捌凇笔侵覆牧显诜磸?fù)循環(huán)載荷作用下的脆性破壞。由于PEEK是半結(jié)晶結(jié)構(gòu),因此具有較高的抗蠕變和抗疲勞性能,并且在很長的使用壽命期內(nèi),比許多其他聚合物和金屬更耐用。
不易點(diǎn)燃或燃燒
PEEK具有優(yōu)異的耐燃性能,耐燃溫度接近600°C。即使在極高溫度條件下將其點(diǎn)燃,也不會(huì)持續(xù)燃燒并且?guī)缀醪幻盁?。這也是PEEK被廣泛應(yīng)用于商用飛機(jī)的原因之一。
· 可再加工和循環(huán)利用
PEEK分子非常穩(wěn)定,所以可以被一次又一次的熔融和再加工,而對(duì)其性能的影響很小。這有助于改善環(huán)境足跡,并確保更加有效地再次利用制造過程中產(chǎn)生的廢料。
· 還有更多!
PEEK也不吸濕,所以在潮濕環(huán)境中不會(huì)改變其性能;它可抵御伽瑪射線和電子束輻射,并在X射線照射下是透明的,這使其在醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用中很有吸引力。PEEK還具有電氣穩(wěn)定性,通??捎米麟娊^緣體,但也可以通過改性變成導(dǎo)體或靜電耗散材料。
作為一種熱塑性PEEK,可以使用傳統(tǒng)熱塑性加工設(shè)備進(jìn)行注塑、壓塑和擠壓成型。其用途非常廣泛,并且使用越來越普遍,可用于提高部件性能、耐用性、減輕重量和降低使用壽命期內(nèi)的整體系統(tǒng)成本。毫無疑問,它正在取代金屬和合金!
在許多行業(yè)和重要環(huán)境中,材料專家、零件設(shè)計(jì)師和采購商必須在PEEK和傳統(tǒng)金屬及合金材料之間做出抉擇,而PEEK可以提高性能、減輕重量、降低能耗、縮短裝配時(shí)間并節(jié)約成本。