将受益于PEEK的应用程序gydF4y2Ba

PEEK(聚醚醚酮)是一种常见的高性能合成热塑性塑料。PEEK是聚芳醚酮(PAEK)，具有与聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酮酮(PEEKK)和聚醚酮酮(PEK)相似的特性。gydF4y2Ba

PAEK聚合物由于其高的化学惰性和良好的力学性能而受到广泛的欢迎。PAEK聚合物还显示了高的热稳定性，这意味着它们的有益性能在高温下仍然存在。gydF4y2Ba

偷看gydF4y2Ba虽然它已经被广泛应用，如生物相容的假肢和植入物，模压组件，如齿轮和板，电线和电机的绝缘体，以及管道，但它只是在相对最近的70年代末才被引入市场。gydF4y2Ba

就性能材料而言，PEEK可与含氟聚合物相媲美，因为它们具有类似的有益性能，例如使用温度可高达260°C(500°F);然而，相比之下，PEEK提供了更多的通用性。gydF4y2Ba

这意味着它可以用于更广泛的应用。在本文撰写时，PEEK是最受欢迎的PAEK聚合物，新的应用仍在开发中。gydF4y2Ba

合成和结构gydF4y2Ba

1977年首次合成PEEK，并于1981年实现工业化。gydF4y2Ba^{1，2gydF4y2Ba}PEEK的合成通常涉及对苯二酚二钠与二氟苯甲酮的反应(图1)。PEEK不含氟，尽管它经常与PFA或PTFE等含氟聚合物组合在一起。gydF4y2Ba

图1所示。gydF4y2BaPEEK合成及其直接前体。gydF4y2BaPEEK是由二氟苯甲酮和对苯二酚二钠直接合成的。注意，PEEK不含氟，因此不是含氟聚合物。gydF4y2Ba

传统上，PEEK的合成是困难的，因为它不溶于大多数常见的有机溶剂。gydF4y2Ba^{2，3gydF4y2Ba}早期的尝试产生了低链长的PEEK，析出早并且具有完全无定形结构。gydF4y2Ba^3.gydF4y2Ba

通过使用高沸点溶剂，使PEEK链在更高的长度合成改进了合成。gydF4y2Ba^{2，3gydF4y2Ba}通过调整PEEK分子的链长，制造商可以选择特定的拉伸强度或玻璃化转变温度(TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

PEEK通常不是橡胶(即弹性体)，使用现代方法合成的直链、非交联形式的PEEK是一种坚硬的半结晶塑料。gydF4y2Ba

PEEK的结构由交替的酮和醚键组成(图2)。虽然这些键为PEEK提供了一些灵活性，但它仍然被认为是一种刚性聚合物。PEEK中的酮和醚键阻止了其平面构象，但其芳香基团之间的π- π堆积提高了其结晶度。醚键的存在也使PEEK适用于挤出成型中的熔融加工。gydF4y2Ba

图2。gydF4y2BaPEEK的结构。gydF4y2Ba一)gydF4y2Ba立体声粘结层图,gydF4y2BaB)gydF4y2Ba球棍模型,gydF4y2BaC)gydF4y2BaPEEK的空间填充模型。(PEEK的构象在熔体和非晶相时是可变的)。gydF4y2Ba

这些对芳香族链结构的看似微小的修饰使PEEK成为一种始终如一的高性能和多功能聚合物。gydF4y2Ba

处理gydF4y2Ba

PEEK是一种可熔融加工的热塑性塑料;然而，由于其熔化温度高达343°C(649°F)，它比其他热塑性塑料的加工成本相对较高。PEEK的流体熔体状态具有良好的稳定性，允许在360°C至400°C(680°F至752°F)的温度范围内使用标准工业系统进行处理(表1)。gydF4y2Ba^4gydF4y2Ba在此温度范围内PEEK不会产生腐蚀性气体，这意味着它不会损坏加工设备。2020欧洲杯下注官网gydF4y2Ba

表1。gydF4y2BaPEEK加工适宜性gydF4y2Ba．gydF4y2BaPEEK可以通过几种方法进行加工，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 (型材、膜、片、管、热缩管、电缆涂层)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的冷却速度对最终产品的结晶度和机械性能有重大影响。如果PEEK迅速冷却，它的结晶度就会降低，即更无定形，并且具有更透明的外观。如果PEEK被缓慢冷却，它将有一个更结晶的结构和不透明的外观。为了防止PEEK组分中形成空隙或气泡，聚合物在加工前应完全干燥。gydF4y2Ba^4gydF4y2Ba

PEEK属性gydF4y2Ba

物理和机械gydF4y2Ba

PEEK是一种受欢迎的材料，因为它在强度、韧性、蠕变和刚度方面具有良好的力学性能。gydF4y2Ba^{5 - 7gydF4y2Ba}与其他半结晶聚合物相似，PEEK的性能取决于其结晶度。PEEK的弹性模量可与人类骨骼相媲美，这使得它成为一种广受欢迎的种植体选择。gydF4y2Ba

PEEK的工作温度高于大多数商业聚合物(包括一些含氟聚合物);虽然它的密度往往比其他高性能聚合物低;除了尼龙和聚乙烯。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这意味着它可以用于医疗植入物或具有挑战性的工业环境。当用于植入物时，PEEK可以使用γ辐照、高压灭菌或环氧乙烷(ETO)灭菌的方法进行灭菌。gydF4y2Ba^{10，11gydF4y2Ba}

相对较轻的重量加上优异的力学和物理性能，使得PEEK成为其他商业聚合物的流行替代品(表2)，被认为是一种高性能热塑性塑料。即使在接近(或有时超过)其工作温度的温度下，PEEK仍然保持许多理想的机械性能;包括冲击、弯曲和拉伸强度(表3)。gydF4y2Ba^7gydF4y2Ba

表2。gydF4y2BaPEEK典型的物理性能。PEEK的物理特性支持其在严酷的化学环境和医疗应用等领域的应用。(方法是ASTM测试标准，除非有指明或*)。gydF4y2Ba

财产gydF4y2Ba	ASTMgydF4y2Ba	值(天然聚合物)gydF4y2Ba
外观gydF4y2Ba	- - - - - -gydF4y2Ba	不透明;浅褐色或褐色gydF4y2Ba
密度(克/厘米gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba）gydF4y2Ba	D792gydF4y2Ba	１．３gydF4y2Ba
比重(23°C)gydF4y2Ba	D792gydF4y2Ba	１．３gydF4y2Ba
吸水率(50% rh;%）gydF4y2Ba	D570 / iso 62-1gydF4y2Ba	0.07 * 0.45 *gydF4y2Ba
折射率gydF4y2Ba	D542gydF4y2Ba	1.67gydF4y2Ba
极限氧指数(LOI) 3.2 mm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PEEK力学性能gydF4y2Ba．gydF4y2BaPEEK作为热塑性塑料具有优异的力学性能。在高于PEEK典型的最高使用温度的温度下，PEEK的一些性能仍然保持不变。gydF4y2Ba

财产gydF4y2Ba	ASTMgydF4y2Ba	值(天然聚合物)gydF4y2Ba
抗拉强度(MPa)gydF4y2Ba	D638gydF4y2Ba	99gydF4y2Ba
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是制造高摩擦环境中使用的组件的合适材料，因为它耐磨损。此外，PEEK可以承受高剂量的伽玛辐射，允许它进行放射性消毒-再加上PEEK之前提到的生物相容性，这使得它在植入物中更加有用。尽管具有很强的伽马电阻率，PEEK对紫外线辐射很敏感，这意味着它不像其他聚合物那样适合户外应用。gydF4y2Ba^12gydF4y2Ba

暴露在紫外线辐射下会导致聚合物变脆。gydF4y2Ba^{13、14gydF4y2Ba}一种方法是使用碳添加剂来提供抗紫外线。gydF4y2Ba

热gydF4y2Ba

PEEK显示出特殊的热稳定性(表4)，降解和排气只发生在明显高于熔体温度的温度下。gydF4y2Ba^7gydF4y2BaPEEK的热稳定性使其更易于加工，因为它改善了熔化时的粘性流动。此外，PEEK相对较低的热膨胀系数意味着聚合物生产的组分在较大的温度范围内表现出良好的热稳定性。gydF4y2Ba

表4。gydF4y2BaPEEK热性能。gydF4y2BaPEEK展示了一个大的操作温度窗口和抵抗燃烧和排气。(方法是ASTM测试标准，除非有说明)。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
最高使用温度(℃)gydF4y2Ba	UL 746gydF4y2Ba	260gydF4y2Ba
最低使用温度(℃)gydF4y2Ba	UL 746gydF4y2Ba	-70年gydF4y2Ba
熔点(°C)gydF4y2Ba	D4591 / D3418 / ISO 12086 /陶氏的方法gydF4y2Ba	343gydF4y2Ba
玻璃化转变温度(°C)gydF4y2Ba	E1356 (DSC)或E1545(机械)gydF4y2Ba	143gydF4y2Ba
分解温度(°C)gydF4y2Ba	E1131gydF4y2Ba	541gydF4y2Ba
线性(µm/m-°C)gydF4y2Ba	D696gydF4y2Ba	45gydF4y2Ba
可燃性等级(UL 94)gydF4y2Ba	D2863gydF4y2Ba	V-0gydF4y2Ba

PEEK具有至少−70°C(−94°F)的低表面温度gydF4y2Ba^{15日16gydF4y2Ba}而且，像大多数塑料一样，在非常低的温度下，PEEK更脆。gydF4y2Ba

电gydF4y2Ba

PEEK具有优异的绝缘性能(表5)。由于PEEK中的所有键合模式都是共价的，没有移动电子，聚合物在电场存在下可以极化。这种特性，加上PEEK不含卤素的事实，意味着它可以用于储存电子能量，并表现为一种介电材料。gydF4y2Ba

表5所示。gydF4y2BaPEEK电气性能。gydF4y2BaPEEK的共价键和芳基部分允许它作为绝缘体(绝缘体)并储存电能。(方法是ASTM，除非有说明)。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厘米)gydF4y2Ba	D257 / IEC 60096gydF4y2Ba	4.9×10gydF4y2Ba16gydF4y2Ba

PEEK的击穿电压是聚合物开始击穿的电压。这一项也称为介电强度，因为这个值越高，材料的绝缘体性能越好。当考虑到PEEK的介电性能或其特殊的力学性能时，PEEK在许多不同的电气应用中被发现的原因。gydF4y2Ba

完成gydF4y2Ba

使用PEEK生产的组件可以被塑造成许多不同类型和形式;包括片材、管和管、单丝纤维和薄膜。事实上，用金属将PEEK塑成几乎任何形状都是可能的。gydF4y2Ba

PEEK的加工可以使用标准的方法和系统来实现，大多数供应商都提供了PEEK加工的方法。由于像PEEK这样的聚合物在加工过程中容易受到应力的影响，因此在加工过程中加入一些退火步骤来缓解这一问题是很常见的。此外，应监测工艺过程中施加在PEEK上的机械和热应力水平，以确保不发生翘曲或变形。gydF4y2Ba^4gydF4y2Ba

PEEK可以很容易地形成新的形式和配置，用于广泛的通用和技术应用。gydF4y2Ba

应用程序gydF4y2Ba

挤出工程PEEK组件是一些性能最好的热塑性塑料，甚至能够与含氟聚合物竞争。然而，PEEK的高加工性能使其不同于其他聚合物，并使其在特殊应用中如此有用(表6)。gydF4y2Ba

表6所示。gydF4y2BaPEEK应用概况。gydF4y2Ba由于其在极端温度下保持了几个关键性能，它的耐化学性和热收缩选择，PEEK是应用最广泛的商业塑料之一。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	热稳定性，数据传输完整性gydF4y2Ba
液体管理gydF4y2Ba	抗化学腐蚀gydF4y2Ba
电线电缆绝缘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 软管gydF4y2Ba 导管gydF4y2Ba	力量强化gydF4y2Ba

当在油管中使用时，PEEK的高化学惰性意味着它可以用于流体管理，而不会污染它所包含的流体。如前所述，PEEK的无卤素结构使其在介电应用中非常有用;同时使用时，PEEK绝缘的电线、槽衬和相位已经被证明可以提高电机的性能。gydF4y2Ba^17gydF4y2Ba

当作为涂层应用的喷雾时，PEEK可用于水环境中保护组件免受腐蚀，或用于电介质目的。gydF4y2Ba^18gydF4y2Ba热收缩PEEK，如宙斯的PEEK收缩gydF4y2Ba^®gydF4y2Ba，也可生产用于连接器、配线和接头的保护。PEEK的绝缘性能使它在表面安装电位器和几种开关中很有用。此外，PEEK的介电特性意味着它可以用于处理低强度输出和信号的电路中。gydF4y2Ba

在导管和软管等管材中，可以使用PEEK制成的纤维作为编织增强剂。PEEK的热稳定性也有利于光纤涂层的应用，它改善了系统的光学传感。gydF4y2Ba^19gydF4y2Ba

此外，PEEK的低漏气率意味着使用PEEK涂层保护的热和化学传感器不太可能受到PEEK吸收的化学物质的影响。PEEK保护系统可以为任何设计用于严酷的化学、电气或热环境的组件带来新的优势。gydF4y2Ba

总结gydF4y2Ba

PEEK聚合物gydF4y2Ba目前在航空航天、汽车、石油和天然气、光纤、替代能源和医疗等行业广泛应用。作为性能最好的材料之一，这种热塑性塑料行业的新来者可以挤压、注塑或用作涂层。欧洲杯足球竞彩gydF4y2Ba

PEEK的芳基和酮部分在熔体加工阶段和成品阶段都支持其热稳定性。电气行业更喜欢PEEK，因为这些相同的特性导致高介电强度和绝缘能力。gydF4y2Ba

除了能够承受恶劣的工业化学环境，PEEK的耐化学性还意味着它在体内使用时不会发生反应。此外，PEEK具有许多与骨相似的力学特性。PEEK的最后一个优点是，它坚固的机械性能和可加工性使其能够在许多重要的减重应用中取代较重的金属部件。在其相对较短的商业寿命中，PEEK已被证明是一种非常有价值的材料，从最坚硬的环境到最敏感的环境(表7)。gydF4y2Ba

表7:gydF4y2BaPEEK的优点和局限性。gydF4y2BaPEEK提供了许多机械上的好处，包括即使在高温下也有强度。PEEK的耐化学性和骨状特性使其特别适合于医疗用途和修复术。gydF4y2Ba

优点/好处(+)gydF4y2Ba	限制(-)gydF4y2Ba
耐高温(260°C/500°F)gydF4y2Ba 优良的耐化学性gydF4y2Ba 机械特性保留gydF4y2Ba 高介电强度gydF4y2Ba零卤素结构gydF4y2Ba 可以替代一些金属;相对较轻gydF4y2Ba 可加工的融化gydF4y2Ba	需要较高的加工温度gydF4y2Ba 低冲击强度gydF4y2Ba 低抗紫外线gydF4y2Ba 成本gydF4y2Ba

这些信息已经从宙斯提供的材料中得到了来源、审查和改编。欧洲杯足球竞彩gydF4y2Ba

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