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1、聚醯瞇酮的研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)聚陋陋酮(Polyetheretherketone,簡(jiǎn)稱PEEK)是一種半結(jié)品性芳香族熱塑性工程塑料。rtl于大分子鏈上含有剛性的苯環(huán)、柔性的瞇鍵及提高分子間作用力的撥基,結(jié)構(gòu)規(guī)整,因而具有耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、耐輻射、高強(qiáng)度、高斷裂韌性、易加工等優(yōu)異性能及線脹系數(shù)較小、自身阻燃、摩擦學(xué)性能突出、耐儒性高、絕緣、耐水解等特點(diǎn),在汽車零部件、半導(dǎo)體、航天、石化、機(jī)械、醫(yī)療、電子電器等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。一、聚瞇瞇酮簡(jiǎn)介聚瞇腿酮(Polyetheretherketone,P
2、EEK),是在主鏈結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)酮鍵和兩個(gè)陋鍵的重復(fù)單元所構(gòu)成的高聚物,屬特種高分子材料。PEEK其重復(fù)單元有19個(gè)碳原子12個(gè)氫原子和三個(gè)氧原子鏈段結(jié)構(gòu)由苯環(huán)、瞇鍵、疑基三者按3:2:1構(gòu)成,具有耐高溫、耐化學(xué)藥品腐蝕等物理化學(xué)性能,是一類結(jié)品高分子材料,熔點(diǎn)334°C,軟化點(diǎn)168°C,拉伸強(qiáng)度132?148MPa,可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料和電絕緣材料,可與玻璃纖維或碳纖維復(fù)合制備增強(qiáng)材料。一般采用與芳香族二元酚縮合而得的一類聚芳陋類高聚物。二、聚瞇瞇酮的性能特點(diǎn)PEEK(聚瞇瞇酮的簡(jiǎn)稱)塑膠原
3、料是芳香族結(jié)品型熱塑性高分子材料,其熔點(diǎn)為334°C,具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫、耐沖擊、阻燃、耐酸堿、耐水解、耐儒、耐疲勞、耐輻照及良好的電性能。(1)耐高溫:PEEK樹脂具有較高的熔點(diǎn)(334°C)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(143°C),連續(xù)使用溫度為260°C,其30%GF或CF增強(qiáng)牌號(hào)的負(fù)載熱變型溫度高達(dá)316°C。(2)機(jī)械特性:PEEK塑膠原料樹脂具有良好的韌性和剛性,它具備與合金材料媲美的對(duì)交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞性。(3)阻燃性:材料的易燃性即從氧、氮混合劑獲得高能量點(diǎn)燃后維持燃燒的能力。測(cè)量易
4、燃性的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)為UL94,方法是先點(diǎn)燃預(yù)定形狀的垂直樣品,然后測(cè)得該材料自動(dòng)熄滅所用的吋間。PEEK檢測(cè)結(jié)果為V-0,這是阻燃性的最優(yōu)等級(jí)。(4)發(fā)煙性:測(cè)量由塑料燃燒所產(chǎn)生煙塵的標(biāo)準(zhǔn)為ASTME662,此標(biāo)準(zhǔn)是采用美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS)的煙塵實(shí)驗(yàn)室,以比光學(xué)密度為單位,測(cè)量由標(biāo)準(zhǔn)形狀樣品燃燒生產(chǎn)的煙塵的可見(jiàn)光暗淡程度,該測(cè)試可以在持續(xù)燃燒(有火焰)或燃燒中斷(無(wú)火焰)的情況下進(jìn)行,在塑料中PEEK具有最低發(fā)煙性。(5)毒氣逸散性:PEEK與很多有機(jī)材料相同,在高溫分解吋,PEEK主耍產(chǎn)生二氧
5、化碳和一氧化碳,使用英國(guó)航行器測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)BSS7239可以檢測(cè)到極低濃度的毒氣逸散,這種檢測(cè)過(guò)程需要在1立方米的空間內(nèi)完全燃燒100克樣品,然后分析其中所產(chǎn)生的毒氣,毒性指數(shù)定義為在正常情況下產(chǎn)生的毒氣濃度綜合與30分鐘可以使人致命的劑量之比,PREK450G的指數(shù)為0.22,且沒(méi)有檢測(cè)到酸性氣體。(6)穩(wěn)定性:PEEK塑膠原料具有優(yōu)越的尺寸穩(wěn)定特性,這對(duì)某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)有的很重耍。溫度、濕度等環(huán)境條件的變化對(duì)PEEK零件的尺寸影響不大,可以滿足對(duì)尺寸精度耍求比較高工況下的使用耍求。(7)絕緣穩(wěn)定性:
6、PEEK塑膠原料樹脂具有良好的電絕緣性能,并保持到很高的溫度范圍。其介電損耗在高頻情況下也很小(8)耐輻照性和耐剝離性:PEEK塑膠原料樹脂有良好的耐輻照性和耐剝離性,因此可以用來(lái)制成特殊用途的電磁線.目前在消毒柜和無(wú)線驗(yàn)證系統(tǒng)上,有吋會(huì)采用PEEK,相當(dāng)不銹鋼的功效。三、聚瞇瞇酮的制備PEEK樹脂的合成主要是以4,4-二氟二苯酮或4,4-二氯二苯酮與對(duì)苯二酚鉀鹽或鈉鹽為原料,二苯硯為溶劑,在無(wú)水條件下于300~34(TC進(jìn)行溶液縮聚,得到的聚合物經(jīng)脫溶劑、去鹽、水洗,然后于140真空干燥,得到
7、高分子ftPEEK樹脂。反應(yīng)式如下:NMO/IQCOj這是rtlTCT公司開(kāi)發(fā)的一種親核工藝。這種工藝不使用金屬基的催化劑,也不使用穩(wěn)定劑和添加劑,可以生產(chǎn)出高純度的PEEK粉末。PEEK的成本主要取決于高純度的單體4,4-二氟二苯酮。其合成方法很多,主耍有苯系化合物縮合法、鹵素交換法、催化淡基化法、二氯乙烯氧化法、付氏烷基化法以及重氮化法6種生產(chǎn)方法,其中前4種方法在不同程度上存在反應(yīng)收率低、異構(gòu)體等朵質(zhì)含量高、精制工藝復(fù)雜和生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。目前的生產(chǎn)方法主耍是付氏烷基化法和重氮化法。付氏烷
8、基化法原料易得,合成路線短,收率較高,生產(chǎn)成本低。其合成反應(yīng)式如下:四、聚瞇瞇酮的成型加工PEEK通常以顆粒、粉末、細(xì)粉三種產(chǎn)品應(yīng)市,能用傳統(tǒng)的熱塑性塑料成型加工方法加工。顆粒用于注塑成型制件和擠出成型單絲及屯線包覆、管棒、型材、片膜;粉末用于增強(qiáng)、填充、合金等復(fù)合擠出造粒;而細(xì)粉用于涂層及模壓成型部件,其成型方法主要由以下幾種:(1)注射成型標(biāo)準(zhǔn)的單螺桿往復(fù)式注射機(jī)均能加工PEEK制件,復(fù)雜而高性能的部件很容易大批量生產(chǎn),無(wú)需退火后處理或機(jī)械后加工,其加工的各項(xiàng)參數(shù)為:料筒溫度:注射機(jī)料筒上的