材料化學(xué)—聚醚醚酮2

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1、目錄1PEEK的特性22PEEK的應(yīng)用43聚醍醞酮的工業(yè)合成工藝54實驗室聚醸醸酮的合成與表征:64.1試劑與儀器64.2PEEK的合成74.3結(jié)果與討論74.3.1PEEK的IR分析74.3.2PEEK的XRD分析94.3.3PEEK的TG分析94.34PEEK的DSC分析105PEEK的改性115.1無機填料填充改性115.2纖維增強改性125.2.1連續(xù)纖維增強125.2.2短纖維增強改性135.2.3晶須增強改性135.3聚合物共混改性146結(jié)語15聚醯醯酮聚醸醍酮(PEEK)是英國ICI公司于19力年開發(fā)成功并于80年代初期由英國Victrex公司實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的一種高性能

2、特種工程塑料被稱為塑料工業(yè)的金字塔尖。它具有耐熱等級高、耐輻射、耐化學(xué)藥品、沖擊強度高、耐磨性和耐疲勞性好、阻燃、電性能優(yōu)異等特點，已經(jīng)在航空航天、電子電氣、醫(yī)療、能源、電力、機械、汽車、涂料等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用并成為不可或缺的關(guān)鍵材料。1PEEK的特性PEEK是芳香族結(jié)晶性熱塑性聚合物，是由聚芳醯酮的重復(fù)單元構(gòu)成的(如圖1)。PEEK的熔點為334°C,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為143°C,可能達(dá)到的最大結(jié)晶度約為48%,通常為20%?30%，它在無定形狀態(tài)下的密度為l?265g/cm［而在最大結(jié)晶度下的密度為1.32g/cm3oPEEK具有如下突出的性能：圖1聚醸醯酮的結(jié)構(gòu)(1)

3、極高的耐熱性?？稍?50°C長期使用，瞬間使用溫度可達(dá)300°C,在400°C短時間內(nèi)兒乎不分解。與其它耐高溫塑料如聚酰亞胺(PI)、聚苯硫儲(PPS)、聚四氟乙烯(PT?FE)、聚苯瞇(PPO)等相聚醯醯酮聚醸醍酮(PEEK)是英國ICI公司于19力年開發(fā)成功并于80年代初期由英國Victrex公司實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的一種高性能特種工程塑料被稱為塑料工業(yè)的金字塔尖。它具有耐熱等級高、耐輻射、耐化學(xué)藥品、沖擊強度高、耐磨性和耐疲勞性好、阻燃、電性能優(yōu)異等特點，已經(jīng)在航空航天、電子電氣、醫(yī)療、能源、電力、機械、汽車、涂料等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用并成為不可或缺的關(guān)鍵材料。1PEEK的特性PEE

4、K是芳香族結(jié)晶性熱塑性聚合物，是由聚芳醯酮的重復(fù)單元構(gòu)成的(如圖1)。PEEK的熔點為334°C,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為143°C,可能達(dá)到的最大結(jié)晶度約為48%,通常為20%?30%，它在無定形狀態(tài)下的密度為l?265g/cm［而在最大結(jié)晶度下的密度為1.32g/cm3oPEEK具有如下突出的性能：圖1聚醸醯酮的結(jié)構(gòu)(1)極高的耐熱性?？稍?50°C長期使用，瞬間使用溫度可達(dá)300°C,在400°C短時間內(nèi)兒乎不分解。與其它耐高溫塑料如聚酰亞胺(PI)、聚苯硫儲(PPS)、聚四氟乙烯(PT?FE)、聚苯瞇(PPO)等相比，使用溫度上限高出近50°Co(1)優(yōu)良的力學(xué)性能及尺寸穩(wěn)定

5、性。PEEK在高溫下能保持較高的強度，200°C時的彎曲強度仍可達(dá)24MPa,250°C時的彎曲強度和壓縮強度可達(dá)12?13MPa,特別適于制造在高溫下能連續(xù)工作的構(gòu)件。PEEK的剛性高、尺寸穩(wěn)定性好及線脹系數(shù)小，非常接近于金屬鋁。另外，PEEK還具有良好的耐蠕變性能，可以在使用期內(nèi)承受極大的應(yīng)力，不會因時間的延長而產(chǎn)生明顯延仲。(2)優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性。即使在高溫下PEEK也能很好地抵抗大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)的腐蝕，耐腐蝕性與鎳鋼相近。在通常情況下唯一能溶解PEEK的是濃硫酸。(3)耐水解性能好。可以抵御水或高壓水蒸氣產(chǎn)生的化學(xué)破壞。在高溫和高壓條件下，PEEK構(gòu)件可在水環(huán)境中連續(xù)工作而仍

6、能保持良好的力學(xué)性能。如在100°C的水中連續(xù)浸泡200d,強度幾乎保持不變。(4)阻燃性能好?？蛇_(dá)到UL94V-0級，有自熄性,在火焰條件下釋放的煙和有毒氣體少。(5)電性能好。在很寬的頻率和溫度范圍內(nèi)，PEEK可保持電性能不變。(6)耐輻射能力強。PEEK具有非常穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，在高劑量電離輻射下PEEK部件也可以正常工作。(7)韌性好。對交變應(yīng)力的耐疲勞性是所有塑料中最出眾的，可與合金材料相媲美。(1)優(yōu)良的耐摩擦和耐磨損性能?？稍?50°C保持很高的耐磨性和低的摩擦系數(shù)。(2)加工性能好。易于擠岀和注塑，且成型效率高。2PEEK的應(yīng)用⑴在先進制造業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。PEEK可廣泛應(yīng)

7、用于原子能、飛機、船舶、油氣井、電磁線、光導(dǎo)纖維等領(lǐng)域；PEEK薄膜比PI薄膜吸濕性小,耐酸、堿,耐高頻性能好，耐焊錫,耐輻照，可作為H級、C級絕緣材料廣泛應(yīng)用于電機、發(fā)電機、變壓器、電容器等，也可用于撓性印刷線路板、載波帶，以及耐熱、耐化學(xué)藥品的環(huán)形帶等。(2)在機械領(lǐng)域的應(yīng)用。PEEK典型制品有軸承保持架、金屬軸承的護襯、離合器零件、動力閘的真空零件、滑輪加載器葉片、復(fù)印機零件、液相色譜儀用填充柱和連接用的超細(xì)管。利用其耐熱水性和耐化學(xué)藥品性好的優(yōu)點用