PEEK是什么材料？那么贵？
一、PEEK（聚醚醚酮）PEEK是特种工程塑料中发展最慢的一个，且价格昂贵，1981年由英国ICI公司最先开发成功并实现商品化。PEEK是一种半结晶型聚合物，综合性能优异，在大部分场合可替代金属材料使用，主要应用于航空航天、军工装备、核电、医疗器械、电子半导体等领域。 PEEK价格昂贵，一般国产PEEK每公斤几百元，进口PEEK每公斤超过千元。PEEK的昂贵与其突出的性能是分不开的，与其他树脂材料相比，PEEK在耐高温性、机械性能、稳定性、耐腐蚀性、抗老化性、加工性能等方面都表现十分出色 其主要性质如下： 1、耐 高 温 PEEK是现有耐热性最好的热塑性材料之一，熔点343℃，美国UL认证长期使用温度为260℃，即使温度高达到300℃时，仍可保持极好的机械性能。PEEK热变形温度为135~160℃，20%玻纤增强PEEK热变形温度为286℃，30%玻纤增强为300℃。 图1 不同树脂长期使用温度对比 2、耐 热 老 化 PEEK具有突出的热老化性能，下图是VICTREX450G经过200℃及310℃热老化后的性能保持率，即使是在200℃蒸汽中热老化10000h，PEEK的拉伸强度、质量及外观都不会发生显著的变化。 图2 3、机 械 性 能 好 PEEK具有优良的力学性能，是所有树脂中韧性和刚性结合最完美的材料。PEEK刚性高，其强度和耐疲劳性可以与一些金属和合金材料相媲美，即使在高温下PEEK也能保持较高的强度，200℃时的弯曲强度可达24MPa，250℃时弯曲强度和压缩强度可达12~13 MPa，特备适于制造在高温下连续工作的构件。 图3 PEEK 机械性能 4、PEEK 机械性能 PEEK线性膨胀系数小（接近金属铝），尺寸稳定性好。另外，PEEK还具有良好的耐蠕变性能，可以在使用期内承受极大的应力，且不会因时间的延长而产生明显延伸。 图4PEEK冲击性能对比 5、耐 磨 自 润 滑 PEEK树脂本身即具有优异的自润滑和耐磨性，填充后的树脂摩擦系数可降到0.15，且磨耗量极低，可实现无油润滑工作，在很多高温、高载荷、高速等恶劣环境下使用。PEEK聚合物及其复合材料都有极佳的耐磨损性能，是优异的轴承用材料。 图5PEEK材料耐磨情况 6、耐 化 学 腐 蚀 除了高浓度的浓硫酸等强氧化性酸的腐蚀，PEEK几乎能耐任何化学药品，即使在较高温度下，它仍能保持较好的化学稳定性。 图6PEEK耐化学性能对比 7、耐 水 解 PEEK耐水解性好，23℃下的饱和吸水率只有0.5%。在所有工程塑料中，PEEK具有最好的耐热水性能和耐蒸汽性能，它可在200℃蒸汽中长期使用，或者在300℃高压蒸汽中短期使用。 图7 PEEK耐水解性能 8、电 绝 缘 PEEK树脂是理想的电绝缘体，在高温、高压和高湿度等恶劣的工作条件下，仍能保持良好的电绝缘性能。通常其体积电阻率可达到10的15-16次方Ω·cm，介电常数3.2~3.3F/m，在1kHz条件下介质损耗0.0016，击穿电压17Kv，耐弧性175V。 9、加 工 性 好 PEEK热分解温度高，高温下流动性好，因此具有良好的加工性能，可以采用多种方式进行加工：注射成型、挤出成型、模压成型、吹塑成型、熔融纺丝、旋转成型、粉末喷涂等。 10、耐 辐 射 PEEK耐γ辐照的能力很强，超过了通用树脂中耐辐照性最好的聚苯乙烯，例如用PEEK树脂制成的高性能电线，当γ辐照剂量达1100Mrad时仍能保持良好的绝缘能力。 11、阻 燃、低 烟 气 PEEK阻燃性优良，具有自熄性，在不使用任何添加剂的情况下，1.45㎜厚度的PEEK样片的可燃性等级为UL94V-0级；3.2㎜厚度的PEEK样片的可燃性等级为UL94 5-V级。即使在燃烧时，发烟量及所产生的有毒气体量也极小，远低于其他品种的树脂。 12、 剥 离、耐 疲 劳 PEEK树脂耐剥离性能很好，因此可以制成包覆很薄的电线或电磁线，并在苛刻条件下使用。在所有树脂中，PEEK具有最好的耐疲劳性。 二、PEEK 为什么那么贵？01、合成单体原料昂贵： PEEK聚合需要的两种主要单体4,4’-二氟二苯甲酮和对苯二酚价格贵，另外对于用到钠盐的粒径、纯净度都有比较高的要求； 02、反应条件苛刻，成本高： PEEK聚合过程必须保证在无氧状态下反应，同时反应温度高达310-340℃，为了得到纯净度较高的PEEK树脂，需要对粗产物进行数十遍的酒精精致工艺和水洗工艺； 03、技术要求高： PEEK具备良好的加工性能，但是由于PEEK熔点高达343℃，且PEEK的粘接性比较强，对于成型设备的料筒、螺杆、模具的材质、结构以及设备的温控要求比较高； 04、产品种类多，前期研发成本高： 为了满足客户各种工况要求，不仅需要常用的碳纤维增强、玻璃纤维增强等基本牌号，还需要开发防静电牌号、导电牌号、耐磨牌号、高强度牌号等；同时还需要前期的结构设计、模具设计、工艺设计、试模等大量的研发工作； 05 产品批量小，非标规格多： 由于PEEK优异的综合性能，可使用的行业广泛，但大多为设备上特殊场合使用，因此外形尺寸、结构特点、规格型号都有所不同，目前我们接触到的使用PEEK的产品有1500多种； 06、多为试用阶段，推广成本高： PEEK合成一直被英国威格斯所垄断，PEEK在国外已经推广使用了30年，然而国内市场对PEEK材料的了解、应用才刚刚开始，很多客户都是试用阶段，推广成本相对较高； 07、产品要求高，加工工序繁多： 由于PEEK材料昂贵，客户对成品的要求相对较高，外观质量、公差、表面光洁度等都需要严格控制，某些产品结构复杂，因此造成的加工工序偏多，需要参与的人员偏多，造成成本增加。 |
