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1、聚醚醚酮(PolyetheretherKetone,PEEK)樹脂是一種新型特種工程塑料。具有可與聚酰亞胺相匹敵的特性,被稱為超耐熱性熱塑性樹脂。A、分解溫度:560℃;B、能很好流動的溫度:350℃~400℃;一.化學(xué)結(jié)構(gòu)二.特長PEEK是芳香族結(jié)晶型熱塑性高分子材料。其熔點為334℃,具有下述很具魅力的特性;(1)短期耐熱性:玻璃纖維或碳纖維增強后其熱變形溫度可以達到300℃以上。(2)長期耐熱性:UL溫度指數(shù)(RTI)為250℃。(3)韌性:是一種非常柔韌的樹脂。(4)阻燃性:達到UL94V-0級(1.5mm),有自熄性,燃
2、燒時發(fā)煙量是所有樹脂中最少的。(5)耐腐蝕性/耐藥品性:除濃硫酸外無溶劑能侵蝕它。(6)耐熱水性(可在200~300℃蒸汽中使用)。(7)耐疲勞及耐蠕變性(是熱塑性塑料中最高的;(8)加工成型性:除可注射成型外,還可適用各種成型方法;三.主要特性3.1耐熱性雖然未增強的純樹脂的熱變形溫度只有160℃,但用玻璃纖維、碳纖維增強后,熱變形溫度可達300℃以上。按長期連續(xù)使用溫度的評價方法UL溫度指數(shù)測定(RTI)為250℃。3.2機械特性PEEK在室溫時的抗蠕變性能,不論有無缺口都比其它耐熱性樹脂高得多。3.3各種物性隨溫度的變化其彎
3、曲模量隨溫度的變化如圖1所示。雖然在其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(143℃)附近有所下降,但直至其熔點附近(300℃)仍保持有足夠的彈性模量。其抗拉強度隨增強情況不同有所變化,從圖2中可知,直到高溫領(lǐng)域都還保持一定強度。圖1彎曲摸量與溫度的關(guān)系圖2拉伸強度與溫度的關(guān)系另外其在250℃的老化試驗結(jié)果如圖3所示。它表明不僅一般樹脂無法比,就是比公認的長期耐熱性好的PPS也要穩(wěn)定。圖3老化過程中彎曲程度的變化3.4耐沖擊性它是耐熱樹脂中韌性最好的一種與其它樹脂的比較如圖4。圖4幾種耐熱樹脂的沖擊強度(無缺口)3.5阻燃性PEEK有自熄性,不加任何阻
4、燃劑用UL標(biāo)準(zhǔn)測定分別達到94V-1(厚度為0.3mm),94V-0(厚度為1.5mm)94V-5(厚度為3.2mm)。另外燃燒時的發(fā)煙量也非常少。3.6耐藥品性PEEK只溶解于濃硫酸,有良好的耐化學(xué)藥品性,特別是在高溫下耐酸堿性方面比聚酰亞胺好得多。部分化學(xué)藥品對PEEK的影響情況如表1所示。2表1PEEK的耐藥品性(500Kg/cm應(yīng)力下)藥品名影響程度藥品名影響程度鹽酸A丙酮B硝酸A甲乙酮A濃硫酸C環(huán)己烷A88%磷酸A甲苯A50NaOHA三氯乙烯A50KOHA三氯乙烷A氨A氯仿A二氯乙烷A醋酸乙酯A甲醇A汽油A注:A無影響;
5、B多少有影響;C溶解3.7耐水解性PEEK的吸水率很小,23℃的飽和吸水率只有0.5%。而且耐熱水性好,可以在300℃的加壓熱水或蒸氣中使用。在200℃以上的熱水中可以連續(xù)使用。圖5為在100℃的熱水中浸泡后的抗拉強度試驗,結(jié)果表明即使連續(xù)浸泡200天其強度也幾乎沒有明顯變化。圖6是在130℃熱水中浸泡11天后其彎曲模量保持率與其它樹脂的比較,結(jié)果表明純PEEK樹脂的保持率在90%以上,遠高于其他樹脂。圖5100℃熱水浸泡后拉伸強度的變化圖6130℃熱水浸泡11天后彎曲強度保持率3.8耐磨性具有相當(dāng)于聚酰亞胺的良好耐磨性,其具體數(shù)
6、值如表2所示。表2PEEK的耐磨性(Taber磨擦)樣品對磨材質(zhì)磨耗量-4純PEEK樹脂H10wheel2.7×10-4純PEEK樹脂S17wheel9.7×103.9耐疲勞性在所有樹脂中具有最好的耐疲勞性,圖7是與其它樹脂的對比。圖7耐疲勞性比較(無缺口23℃)3.10耐輻照性耐γ輻照的能力很強,超過了通用樹脂中耐輻照性最好的聚苯乙烯??梢宰龀搔幂椪談┝窟_1100Mrad時仍能保持良好的絕緣能力的高性能電線。3.11耐剝離性PEEK的耐剝離性很好,因此可制成包覆很薄的電線或電磁線,并可在苛刻條件下使用。剝離試驗的結(jié)果如表3所示。
7、表3機械剝離溫度(℃)負荷(Kg)204110534150293.12電性能PEEK具有良好的電絕緣性能,并可保持到很高的溫度范圍。其介電損耗在高頻情況下也很小。其介電損耗的頻率依賴性和溫度依賴性及體積電阻的溫度依賴性分別如圖8,9,10所示。圖8介電損耗與頻率的關(guān)系圖9介電耗損與溫度的關(guān)系圖10體積電阻與溫度的關(guān)系四.加工工藝PEEK雖然是超耐熱性樹脂,但由于它具有高溫(350~400℃)流動性好和熱分解溫度很高的(560℃)的特點,因此可以采用注射成型,擠出成型、模壓成型、吹塑成型、熔融紡絲、旋轉(zhuǎn)成型、粉末噴涂等多種方法成型加
8、工。作為二次加工可以采用真空成型、壓延、拉伸、超聲波焊接、粘接、復(fù)合、機械加工等加工手段。下面簡單介紹一下,常用的PEEK注射成型和擠出成型的一般加工工藝條件。4.1注射成型4.1.1設(shè)備PEEK可用通常的螺桿式或柱塞式注射成型機加工成型,注射成型