中研高塑770CA20聚醚醚酮PEEK

一、PEEK的简介
聚醚醚酮（PEEK）是20世纪70年代末研究开发成功的一种新型半晶态芳香族热塑性工程塑料，是公认的全世界性能最高的热塑性材料之一，因其具备优异的综合性能，在国防军工、航空航天、电子信息、能源、汽车、家电、医疗卫生等高新技术领域中得到了广泛的应用。

Polyetheretherketones （PEEK） ，中文名称为聚醚醚酮。PEEK是部分结晶体，并具有玻璃化转变温度为143 ℃ ，熔化温度为334 ℃ 。材料耐抗有机和水环境，广泛应用于轴承、活塞、水泵、压缩机阀板、电缆绝缘等。

　PEEK(聚醚醚酮)工程塑料自问世以来，一直被作为一种重要的战略性国防军工材料，许多国家均限制出口。近年来，随能源行业对于工作环境的要求越来越高，替代能源逐渐成为有助于满足全球能源需求的选择之一。聚醚醚酮PEEK很好的解决了能源工业的诸多问题，运用也日渐广泛。利用PEEK耐高温，不易水解，耐辐射等特点，用于制备的电缆，电线，电圈骨架，接插件和阀门已经成功应用于核电站，石油勘测与开采工业中。在我国，由于PEEK优良的性能，被视为战略性国防军工材料，对其研究一直被列入七五-十五国家重点科技攻关项目和“863计划”。
  
由于PEEK聚醚醚酮塑胶原料是芳香族结晶型热塑性高分子材料，其熔点为334℃，具有机械强度高、耐高温、耐冲击、阻燃、耐酸碱、耐水解、耐磨、耐疲劳、耐辐照及良好的电性能，在多数情况下PEEK聚醚醚酮可以替代我们平常所见的材料。PEEK工程塑料还可以应用于医疗卫生领域行业。除了可加工成可反复使用，灭菌消毒要求高的手术设备以及精密仪器外，最重要的是PEEK可以替代金属人造骨。PEEK人造骨除了具有轻质，无毒，耐腐蚀等优点外，还可以与肌体有机结合，所以PEEK替代金属人造骨头是医疗行业一个非常重要的应用，具有深远的意义和价值。

二、 PEEK的特性
(1) 耐高温性。PEEK具有较高的玻璃化转变温度（Tg=143℃）和熔点（Tm=334℃），其负载热变形温度高达316℃，长期使用温度为260℃，瞬时使用温度可达300℃。
(2) 自润滑性。PEEK具有良好的滑动特性，适合于严格要求低摩擦系数和耐磨耗用途的场合，特别是用碳纤维、石墨、PTFE改性的PEEK耐磨性非常优越。
(3) 耐腐蚀性。除浓硫酸外，PEEK不溶于任何溶剂，具有很高的化学稳定性。
(4) 阻燃性。PEEK具有自熄性，即使不加任何阻燃剂，可达到UL标准的94V-0级。
(5) 易加工性。由于PEEK具有较好的高温流动性，且热分解温度高的特点，可采用多种加工方式，比如注塑成型、挤出成型、模压成型及熔融纺丝等。
(6) 机械特性。PEEK具有良好的韧性和刚性，它具备与合金材料媲美的优良耐疲劳性。
(7) 电性能。PEEK有高的体积电阻率和表面电阻率，在宽广的温度范围及环境变化下可以承受各种频率的交流电位场强，保持良好的绝缘性能。
(8) 耐水解性。树脂及其复合材料不受水和高压水蒸气的化学影响，在高温及高压蒸汽或水环境下可以连续使用而保持良好的机械性能。
(9) 耐候性。优良的耐候性能，聚合物可用于制造工作环境要求严格或需要经常耐杀菌处理的组件。

三、PEEK的制备
PEEK的合成是以4,4-二氟二苯甲酮、对苯二酚和碳酸钠为原料，以二苯砜为溶剂，在氮气的保护下，在逐渐升温至接近聚合物熔点的温度（320℃）时得到高分子PEEK树脂。其反应式如下：

这是由ICI公司开发的一种亲核工艺。这种工艺不使用金属基的催化剂，也不使用稳定剂和添加剂，可以生产出高纯度的PEEK粉末。
PEEK的成本主要取决于高纯度的单体4,4-二氟二苯酮。其合成方法很多，主要有苯系化合物缩合法、卤素交换法、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种生产方法，其中前4种方法在不同程度上存在反应收率低、异构体等杂质含量高、精制工艺复杂和生产成本高等缺点。

目前的生产方法主要是付氏烷基化法和重氮化法。付氏烷基化法原料易得，合成路线短，收率较高，生产成本低。

四、PEEK的生产工艺
PEEK的合成路线有亲核取代和亲电取代两种工艺路线。由于亲电取代路线存在产物易支化、催化剂和溶剂用量大且环境不友好等缺点，目前国际上一般采用亲核取代路线。真正拥有PEEK生产工艺的厂家仅有中国、英国两个国家。大部分国外国家制备PEEK树脂原料采用的是英国威格斯的工艺方法，国内则主要采用吉林大学的工艺方法。

五、PEEK的改性
当今社会对材料性能的要求很高，由于单一的PEEK树脂难以满足不同的使用要求，近年来对PEEK的改性成为国内外研究的热点之一，其主要手段有纤维增强PEEK、颗粒填充PEEK、PEEK表面改性、与聚合物共混等，这样不仅可降低制品成本，还能改善PEEK的成型加工性能和使用性能。

六、PEEK的应用
由于PEEK具有优良的综合性能，在许多特殊领域可以替代金属、陶瓷等传统材料，使之成为当今最热门的高性能工程塑料之一，目前主要应用于航空航天、汽车工业、电子电气和医疗机械等领域。