聚醚醚酮（PEEK）材料介紹和應用發展
來源：peek板材供應商-恒鑫實業 作者：PEEK板材加工
聚醚醚酮英文名是POLYETHERETHERKETONE（縮寫PEEK），作為一種線性芳族半結晶的熱塑性塑料，是公認的全世界性能最高的熱塑性材料之一。
聚醚醚酮(PEEK)是一種線性芳香高分子化合物。其大分子主鏈上含有大量的芳環和極性酮基，賦予聚合物以耐熱性和力學強度；另外，大分子中含有大量的醚鍵，又賦予聚合物以韌性，醚鍵越多，其韌性越好。它具有以下性能特征：耐高溫，其負載熱變型溫度高達316℃(30%GF或CF增強牌號)，連續使用溫度為260℃；優良的耐疲勞性，可與合金材料媲美；耐化學藥品性，它的耐腐蝕性與鎳鋼相近；自潤滑性；阻燃性，不加任何阻燃劑就可達到最高阻燃標準；易加工性，由于它具有高溫流動性好和熱分解溫度很高等特點，可采用注射、擠出、模壓和吹塑成型，及熔融紡絲、旋轉成型、粉末噴涂；耐水解性；耐磨性；耐疲勞性；耐輻照性；耐剝離性；良好的電絕緣性能。
1977年英國ICI公司首先成功合成聚醚醚酮PEEK，1978年開始在市場上銷售，1982年以VICTREX?（威格斯）牌號銷售至今。經過近30年的發展，VICTREX?已成為牌號最齊全的聚醚醚酮品牌，包括VICTREX?PEEK聚合物、VICOTE?涂料和APTIV?薄膜。其主要合成方法有：英國Victrex公司以4,4-二氯二苯酮和對苯二酚為原料的合成工藝；日本三菱化成以二苯醚和光氣為原料的合成工藝；印度Gharda?Chemicals開發了只使用一種單體原料的生產工藝，且生產成本要比Victrex公司低。 威格斯公司與復合應用領域的多個領先專業伙伴合作，提供由碳、玻璃或聚芳族酰胺連續纖維組成的VICTREX PEEK熱塑性塑料復合材料。這些不同形式的復合材料設計，可以提供最佳的增強纖維浸漬與纖維基材界面，包括干織物、多向織物 (無卷曲纖維) (Non-Crimp Fiber, NCF)、編織物、纜索、單取向帶、單取向板材及加固織物或 UD 板等。 VICTREX 的PEEK具有四種不同的粘度：標準粘度(VICTREX 450)、中等粘度 (VICTREX 380)、低粘度 (VICTREX 150) 及極低粘度 (VICTREX 90)。所有品級都有顆粒狀與粉末狀產品 (從10-50μm粒徑分布d50)，以及半成品如細絲 (0.03 mm-2 mm) 或膜 (25-500μm)。 VICTREX PEEK的性能如下：
半結晶熱塑性塑料基材 — VICTREX PEEK是半結晶性聚合物，玻璃化轉變溫度(Tg) 為143°C (289°F)；而熔融溫度為343°C (649°F)。
耐高溫與熱濕性能 — VICTREX PEEK是市場上熱穩定性最強的熱塑性塑料。 VICTREX PEEK碳纖復合材料在低應力應用中能夠耐受高達260°C (500°F) 的連續工作溫度；而用于航天結構應用時，則可以耐受120°C (248°F) 濕氣。 熱穩定性與較低的熱膨脹系數 — VICTREX PEEK碳纖復合材料能夠耐受熱沖擊，其熱膨脹系數比鋼材低，可以替代鋼材產品而不必改變尺寸，而且還通過縮小間隙以優化設備效率。耐磨性與較低的摩擦系數 — VICTREX PEEK碳纖復合材料具有固有的潤滑性及耐磨性。其摩擦系數較低 (0.15-0.30)，而且還具有不磨損和不纏繞的特點。寬泛的耐化學品性能 — VICTREX PEEK碳纖復合材料不溶于所有一般溶劑中，具有優異的耐酸、堿、氧化劑、烴、鹽、蒸汽、油與液體等性能。耐化學品性優于許多特種金屬。
低煙塵及有毒氣體釋放性 — VICTREX PEEK碳纖復合材料具有固有的阻燃性，在燃燒狀況下釋放的煙塵與有毒氣體含量極低。
高硬度 — 硬度高，密度是鋁的1/3；不銹鋼的1/7；連續碳纖增強型PEEK是鋁等傳統材料的理想替代品。
高韌性 — 高沖擊韌性與損傷容限均較典型熱固性復合材料系統高 20% 以上。
高耐疲勞與蠕變性 — 耐循環疲勞性高于其它的熱塑性塑料。VICTREX PEEK復合材料的性能優于傳統的熱固性復合材料。耐水解性與耐腐蝕性 — VICTREX PEEK對水及加壓蒸汽呈化學惰性，在溫度392°F (200°C)、壓力200 psi (1.4 MPa) 的蒸汽條件下經過2,500多個小時，其拉伸或彎曲性能仍基本不變。此外，還可以耐受高壓蒸汽消毒與蒸汽消毒。
耐輻射 — 可以耐受超過109 拉德 (rad) 的照射量而不變脆，并可透過X射線(可透過射線性)。
除了具有優異的物理與化學性能外，用于復合應用的 VICTREX PEEK 材料的儲存期限無限制，并可在環境條件下儲存。它可以在無溶劑的工作環境中進行混合，同時能夠提供非常穩定的熔融及寬廣的加工范圍 [360°C (680°F) 至 400°C (752°F) 之間]。
VICTREX PEEK 復合材料能夠采用各種快速、經濟的自動化加工方法，如壓縮成型、輥軋成型、熱成型及沖壓成型、拉擠成型、單絲纏繞成型、真空與真空袋成型、隔膜成型，以及膠囊膨脹成型。
PEEK? 聚合物及其復合材料是半結晶熱塑性塑料，多用于注射成型或擠出成型工藝。其關鍵應用領域為航空領域，包括機身壁板、地板橫梁、緊固系統、雷達罩、機翼加油蓋板、機門進入蓋板、梁、翼肋、加強桿及防火墻；海洋領域的關鍵應用包括隔水管、電纜絕緣與保護、通信電纜；醫療應用包括：整形外科工具、外固定器、目標導向、頸環；而工業應用包括泵的襯套、軸承與墊圈；織機部件、耐磨環、管件、轉子葉片及密封環。
PEEK由英國Victrex公司開發成功并商品化以來，由于有軍用背景，PEEK市場長期被該公司壟斷。目前生產廠家除英國Victrex公司外，還有日本三菱化成公司、住友化學公司、美國杜邦公司和印度Gharda化學公司等。Victrex公司經過多次擴建，目前生產能力為4250t/a，并計劃新建一座規模相當的生產廠。PEEK自研制出來，一直被有關生產廠家作為一種重要的戰略性國防軍工材料，對許多國家限制出口。聚醚醚酮(PEEK)是一種新型的半晶態芳香族熱塑性工程塑料。英國于20世紀70年代末開發成功并投入工業化生產。80年代中期，PEEK在英、美等國的航空航天工程上得到應用，90年代以來開始被應用于各種工程領域，成為當今最熱門的高性能工程塑料之一。 PEEK是一種高性能、高附加價值的材料。通過20多年的應用實踐表明，這是一種大有發展潛力的樹脂品種。在PEEK樹脂的制備方面，國內的科學家和企業已經創造一條獨立自主的工業化路線，取得了低成本的價格優勢。但是在PEEK樹脂的合成和應用開發方面，國內企業仍與國際企業有很大差距，特別是在國際上的主要應用領域，如汽車行業和電子電器、醫療衛生行業的應用開發，遠遠落后于一些工業發達國家。希望通過行業內部人士和材料加工商、推廣商、用戶的共同努力，可以使PEEK材料更好更快的得到發揚光大。
