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聚醚酮醚酮酮PEKEKK聚醚酮醚酮酮的英文名称为polyetherketoneetherketoneketone,缩写为PEKEKK。结构式如下:
PEKEKK的化学名称为聚(氧-1,4-亚苯羰基-1,4-亚苯氧基-1,4-亚苯羰基-1,4-亚苯羰基-亚苯基),英文名称poly(oxy-1,4-phenylcarbonyl-1,4-phenyleneoxy-1,4-phenylenecarbonyl-1,4-phenylenecarbonyl-1,4-phenylene).CAS号为60015-05-6.
PEEK具有的耐热性。长期使用温度可达240℃。用热重法测得的PEEK热失重曲线表明,400℃的重量损失为0%;500℃为2.5%;600℃质量损失增至59%。未增强PEEK和玻璃纤维或碳纤维增强的PEEK,经过1000h热老化后,拉伸强度均不下降。PEEK包覆电线的耐热老化性见表1-2,通常它在220℃的使用寿命在6000h以上。
这种特性使其成为热成型、油田开发以及航空航天等高温作业环境下的首选材料。
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(二)加工工艺优化合理选择加工参数:降低切削速度、进给量和切削深度,可以减少切削热的产生,从而降低变形的风险。同时,根据PEEK材料的特性,选择合适的刀具类型(如硬质合金刀具或金刚石刀具),并使用冷却液进行充分冷却。
对称加工:对于形状对称的PEEK零件,采用对称加工的方式,可以有效抵消加工过程中产生的应力,从而减少变形。
控制冷却过程:在加工过程中,确保冷却液的流量和温度稳定,使材料均匀冷却。对于注塑成型,合理设计模具冷却系统,确保模具温度均匀分布,避免因冷却不均导致的变形。
出色的耐化学与耐水解性
PEEK对大多数化学物质表现出极强的惰性。除了浓硫酸、氢氟酸等少数强氧化性酸外,它能耐受广泛的酸、碱、盐、有机溶剂(如烃类、醇类)及油类的侵蚀。其耐水解性能尤其突出,在高温高压蒸汽或热水环境中长期浸泡,依然能保持优秀的机械强度和尺寸稳定性,不会发生明显的水解降解,这使其成为蒸汽阀门、泵体部件等应用的理想选择。
聚醚醚酮通常可由4,4’ -二氟二苯甲酮与对苯二酚在碱金属碳酸盐的条件下 ,以二苯矾作溶剂进行缩聚反应制得。在聚芳醚酮主要品种中,以PEEK为重要,于1972年,英国帝国化学工业公司(ICI)将4,4′-二氟二苯甲酮与对苯二酚通过亲核取代法路线合成制备高分子量的PEEK,并于1980 年开始投产。
随后英国威格斯(Victrex)公司在1981年从ICI了PEEK的业务,并将PEEK以Victrex的牌号进行销售,正式开始了聚醚醚酮树脂的商品化进程,随后,聚醚醚酮类树脂被各个公司竞相开发。其中Victrex PEEK产品系列从实现商业化至今已开发了数十种衍生树脂,且Victrex®PEEK树脂已得到航空标准化委员会的材料认,实现了航空设备中多种零部件的轻量化替换。
主流 PEEK 材料注塑温度与模具温度工艺要求(一)纯 PEEK 树脂
纯 PEEK 树脂不含增强或改性成分,熔融流动性相对较好,加工窗口略宽于改性品种。其注塑温度需根据制品厚度与复杂程度调整:对于薄壁、复杂结构制品,为充模流畅,料筒温度需设定在 380℃-400℃,其中喷嘴温度需比料筒末端高 5℃-10℃,熔体冷却堵塞;对于厚壁、简单结构制品,可适当降低温度至 360℃-380℃,减少树脂降解风险。模具温度方面,纯 PEEK 的结晶速率较慢,需通过模具温度调控结晶度,通常设定在 160℃-180℃,若追求更高刚性,可提升至 190℃,但需延长保压时间以避免缩痕。
聚醚醚酮(PEEK)属于芳香族结晶型热塑性高分子材料,其玻璃化转变温度为143℃,熔点为334℃,具有机械强度高、耐高温、耐冲击、阻燃、耐酸碱、耐水解、耐磨、耐疲劳、耐辐照及优良的电性能,耐放射性是塑料中好的,氧指数较高,燃烧时发烟量少且。在多数情况下可以足以取代金属、合金、陶瓷等材料。PEEK耐蠕变和耐疲劳性能优良。玻璃纤维增强和碳纤维增强的PEEK与未增强的品级相比,强度和模量更高,温度高于玻璃化转变温度时,强度及模量的下降比较明显。PEEK在结晶性聚合物中熔点和玻璃化转变温度 很高,在200'C以上,仍能保持较高的强度和模量。另外,PEEK在宽广的温度范围内摩擦系数和磨损量低,并能承受较高载荷的反复作用。