PEEK聚醚醚酮详解汇总.pdf

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1、 PEEK 简介 PEEK 是由英国帝国化学工业公司公司（ICI）于 1978 年开发出来的超高性能特种工程塑料，其后杜邦、BASF、日本三井东压化学公司、VICTREX、美国尔特普等也先后开发出类似产品。其中ICI 公司的 PEEK 已转为 VICTREX 公司生产。在中国，由于 PEEK 优良的性能，被视为战略性国防军工材料，对其研究一直被列入七五-十五国家重点科技攻关项目和“863 计划”。聚醚醚酮是继聚四氟乙烯（PTFE）之后，又一类备受欢迎的耐磨减摩材料。它与 PTFE 相比，承载能力和耐磨性能都有很大的提高，可在无润滑。低速高载下，或在液体、固体粉尘污染等恶劣环境下使用，大大取代传

2、统金属材料的趋势。PEEK 的性能 PEEK（聚醚醚酮）具有优秀的综合性能，机械性能好，耐高温，耐化学性能卓越，使之成为最通用的指标单位指标值密度 9/拉伸强度断裂伸长率50 介电强度 Kv/mm190 PEEK 的基本性能特点：PEEK 的分子链中有大量苯环，所以它的耐热性可以和聚酰亚胺匹敌，而两个醚链和一个羰基又为材料提供了柔韧性和优良的工艺性。其特点归纳如下：1.耐热性：高耐高温热塑性树脂，熔点 334（与 PTFE 相似）.PEEK 棒聚醚醚酮棒耐高温性能：玻璃化温度高达 151C，熔点为 348C，经GF 或 CF 填充后，热变形温度高达 326C 以上，美国UL认可的长期使用温度为

3、260 2.柔韧性：目前市售耐高温树脂中名列前茅，优于聚酰亚胺和二苯醚树脂 3.阻燃性：UL940V-0级自燃性，低发烟.PEEK 棒聚醚醚酮棒阻燃性和低发烟性：不需要添加其他的阻燃成分即具有阻燃的特性，厚度的试样即可以达到 UL-94 V0 的标准,而且发烟量明显低于其他品种的树脂。4.耐药性：只溶于浓硫酸.除了高浓度浓硫酸等强氧化性酸的侵蚀，具有近似于 PTFE 树脂的耐化学品性，而且在各种化学试剂中能够完整地保留其机械性能，是极为优异的抗腐蚀材料。5.加工成型性：流动性好便于二次加工,可以采用注塑成型工艺直接加工出零件。可进行车削、铣、钻孔、攻丝、粘接及超声波焊接等后加工。6.优异的机械

4、性能：是所有的树脂中韧性和刚性结合最完美的材料，其强度和耐疲劳性甚至优于一些金属和合金材料。7.耐水解性：在高温蒸汽和热水中长期浸泡仍能够保持良好的机械性能，是所有树脂中抗水解性能最好的品种。8.尺寸稳定性：具有极低的吸水率和线性热膨胀系数，其制品在各种应用环境下有优异的尺寸稳定性。9.电性能和绝缘性能：在高温、高压、高速、高湿等环境下仍然具有优异的绝缘性和稳定的电性能。10.耐辐照和耐侯性：对各种辐射具有优异的抵抗能力，可以经受高剂量的、等射线的辐照并保持其各项特性，可以应用于各种恶劣环境。11.高纯度、低挥发性和无毒性：PEEK 棒聚醚醚酮棒树脂本身没有毒性，其分子结构非常稳定，不容易产生

5、挥发物，还有抗辐射作用，提纯处理后的高纯度的树脂是优良的生化医疗材料。12.耐磨损 在很多高温、高载荷、强腐蚀等极其恶劣的应用环境下，PEEK聚合物及其复合材料都有极佳的耐磨损性能。13.自润滑 具有较低的摩擦系数，可实现无油润滑工作，可在油、水、蒸汽、弱酸碱等介质中长期工作。14.耐腐蚀 不溶于普通溶剂，对各种有机和无机化学试剂，都具有良好的抗腐蚀性能。15.高强度 在塑料中具有最好的力学强度。同时还具有很高的刚性和表面硬度。16.耐剥离性 PEEK 具有的耐剥离性很好，因此可制成包覆很薄的 或电磁线，并可在苛刻条件下使用。PEEK 与常用材料性能比较 PEEK 是现有耐热性最好的热塑性塑料

6、之一。玻璃纤维增强后热变形温度250300，长期使用温度为 250。而聚酰亚胺、聚碳酸酯、ABS 等材料的适用温度都在 150 一下 PEEK 就有优良的力学性能，其力学强度高于 PES（一种优良的聚醚砜树脂）和尼龙 PEEK 抗老化性能优越，250 下，能维 5000h，而公认的耐热材料 PPS（聚苯硫醚）不足 3000h，常用的尼龙 66 不足 500h PEEK 阻燃性优良，比常用的聚砜、聚碳酸酯、聚酯、ABS 都好 PEEK 耐水解性好，是工程塑料中最低的；而他的耐热水性更佳，可在300 加压热水中或蒸汽中使用 PEEK 耐疲劳性优于聚酰亚胺，更优于 PES 和尼龙 PEEK 耐辐射性

7、超过通用耐辐照材料 PS 聚苯乙烯，更优于 PTFE 聚四氟乙烯 PEEK 热分解温度较高，熔融流动性好，因此工艺性优于常用的工程塑料PPO 聚砜、PC 聚碳酸酯等 PEEK 电绝缘性非常出众 PEEK 的加工方法 PEEK 加工性能很好，它虽然是超耐热性树脂，但是由于具有高温流动性好和热分解温度高等特点，因此加工可以采用如下方法：1、注射成型 2、挤出成型 3、模压成型 4、吹塑成型 5、熔融纺丝 6、旋转成型 7、粉末喷涂 PEEK 的改性技术 当今社会对材料性能的要求很高，单一的纯物质几乎很难满足人们对性能的要求，所以出现了现在的各种复合材料，XX 增强材料，今天所学的 PEEK也一样，

8、通过与一些材料一起制成的复合材料或者高分子合金等能够更好地适用于某些特定领域。例如：碳纤维增强混配物“PEEK”力学性能大大提高 用碳纤维、玻璃纤维增强的和石墨、PTFE 等增强的 PEEK 材料，热学性能有了质的飞越 PEEK 的前景 PEEK 从研发到如今，其生产能力和产量在不断的增加，用途也在拓宽，新的产品也在不断有研究和开发。其产品由于制备成本较高，其价格也在材料领域遥遥领先，由于价格原因，其产品大多用于尖端领域和一些高端公司的产品。目前，PEEK 价格昂贵，在日本市场上较聚丙烯高 90 倍以上，为普通工程塑料的 2633 倍，因此应用范围受到了一定限制.1997 年世界 PEEK 需

9、求量为 1989 年的 4 倍，1994 年的 2 倍。目前随着近代技术的提升，制备成本在慢慢降低，同时价格方面也在慢慢降低，PEEK 在国外的市场也在逐渐增加。2 PEEK 棒 该材料当温度达到 260 度之前都具有极好的介电性能。并能抵抗能量射线照射、抗腐蚀等重要性能。它属耐高温热塑性塑料，具有较高的玻璃化转变温度（155）和熔点（334），负载热变型温度高达 335（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 PTFE、PPO 等相比，使用温度上限高出近 50；PEEK 棒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

10、定性、抗辐射性；PEEK 棒材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 1213MPa；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 棒材的韧性好，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 棒材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 260下保持高的耐磨性和低的摩擦系数；

11、PEEK 具有优秀的综合性能，机械性能好，耐高温，耐化学性能优越，使之成为最通用的高级塑料。3 PEEK 板的主要特性 性能参数表 性质 试验标准 数据 性质 试验标准 数据 密度 ISO1183 cm3 体积电阻 VD0303*1016xcm 吸水性 DIN53495%表面电阻 VDE0303 1015 化学抵抗性 介电常数 1MHz DIN53483 连续使用温度 40260C 介电损耗因数 1MHz DIN53483 屈服抗拉强度 ISO527 97MPa 介电强度 VDE0303 190kv/mm 屈服拉应变 ISO527%泄漏电流强度 DIN5340 KC150 极限抗拉强度 ISO

12、527 粘接性 +极限拉应变 ISO527 60%无毒无害性 EEC90/128 抗冲击韧度 ISO179 摩擦系数 DIN53375 缺口冲击韧度 ISO179 m2 燃烧性能 UL94 V-0 洛氏法球压硬度 ISO2039-1 M99MPa 抗紫外线性能 0 邵氏 D 硬度 DIN53505 90 耐酸性 +抗弯强度 ISO178 170MPa 耐碱性 +弹性模量 ISO527 3660Mpa 耐碳酸水性 +维卡软化温度 ISO306 250 耐氯碳酸水性(CKW)0 热畸变温度 ISO75 240 耐芳香族化合物性 +热线性膨胀系数 DIN53752*104 耐酮性 +热导率 20 D

13、IN52612(mxk)耐热水性 +5 PEEK 棒的型号及颜色 1、PEEK-1000（褐灰色）使用纯的聚醚醚酮树脂为原料制造，在所有 PEEK 级别中韧性最好，抗冲击最佳。PEEK-1000 可以使用最方便的消毒方式进行消毒（蒸汽、干燥热力、乙醇和 Y 射线），并且制造 PEEK-1000 的原材料成分符合欧盟及美国 FDA 关于食品应性的规定，这些特点使之适在医疗、制药和食品加工业得到非常普遍应用。PEEK-CA30 2、PEEK-HPV（黑色）加入 PTFE、石墨和碳纤维的结果，使 PEEK-HPV 成为轴承级塑料。其优越的摩擦性能（低摩擦系数、耐磨损、较高的峰压限）使得此级别的摩擦应用领域成为理想材料。3、PEEK-GF30（褐灰色）该材料填充了 30%玻璃纤维的增强级塑料，比 PEEK-1000 有更好的刚性和抗蠕变性能，以及更佳的尺寸稳定性，制造结构性零件较为理想。在高温下可长时间地承受固定负荷。如采用 PEEK-GF30 作为滑动件，应仔细检验其适应性，因为玻璃纤维刮伤配合面。4、PEEK-CA30（黑色）该材料填充 30%碳纤维增强，比 PEEK-GF30 有更好的机械性能（较高的弹性模量、机械强度和蠕变）和更耐磨，而且加碳纤维增强的塑料要比未增强的 PEEK 塑料具有 倍的导热性-更快地从轴承表面散热。