干貨 | 站在塑料“金字塔頂端”的材料,PEEK為啥這么牛?
大噶周一好呀~
今天給大家介紹一個材料“大!
被譽為工程塑料行業
“金字塔頂端”的材料 - PEEK
聚醚醚酮(PEEK)是在1978年由英國帝國化學工業公司(ICI)開發出來的超高性能特種工程塑料。由于PEEK屬于芳香族結晶型熱塑性高分子材料,其熔點為334℃,具有多種優秀性能,在多數情況下足以取代金屬、合金、陶瓷等材料。
雖然它是一種化合材料,但其燃燒時并不產生毒性氣體,在倡導綠色環保設計的今天,其應用領域得以迅速擴大。
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耐高溫性:較高的玻璃化轉變溫度(Tg=143°C)和熔點(Tm=343℃),其負載熱變形溫度高達346℃,瞬時使用溫度可達到300℃;
耐腐蝕性:除濃硫酸外,PEEK不溶于任何溶劑和強酸強堿,且耐水解,具有很高的化學穩定性;
機械性能:優異的強度和剛度,PEEK類碳纖維復合材料的比強度高出金屬和合金許多倍;較高的抗蠕變和抗疲勞性能;
阻燃性:具有自熄性,不添加阻燃劑即可達到UL94V-0級,發煙量少;
自潤滑性:適用于嚴格要求低摩擦系數和耐磨耗用途場合;
電性能好:在很寬的頻率和溫度范圍內,PEEK可保持電性能不變;
抗輻射性:良好的Y射線和X射線抗性;
易加工性:高溫流動性好,而熱分解溫度又很高,可采用多種加工方式:注塑、擠出、模壓和熔融紡絲等。
△拍攝于CHINAPLAS
應用領域有多廣?
電子電氣
在電子電氣方面,PEEK樹脂具有良好的電氣機能,是良好的電絕緣體,在高溫、高壓和高濕度等惡劣的工作環境下,仍能保持杰出的電絕緣性,可用于各種電氣連接件等。PEEK薄膜可應用于微型揚聲器振膜、5G射頻天線基板等。
△超純系統
▽硅晶片托架
在半導體工業中,PEEK樹脂常常利用來制造晶圓承載器、電子絕緣膜片和各類連接器件,還可用于晶片承載片(wafercarriers)絕緣膜、連接器、印刷電路板、高溫接插件等。
△CMP固定環
醫療
在醫療方面,PEEK樹脂除用于滅菌要求高、需幾次利用的手術和牙科設備,以及建造一些緊密醫療儀器外,更可以應用于替代金屬建造的人造骨。
△鵬孚隆在CHINAPLAS上展出醫療植入級PEEK材料及其應用
用PEEK樹脂建造的人造骨除具有質輕、無毒、耐腐蝕性強等長處外,還是塑料中與人體骨骼最接近的材料,可與肌體有機連絡,所以用PEEK樹脂代替金屬制造人體骨骼是其在醫療范疇方面一個很是首要的利用,具有深遠的意義和價值。
△PEEK材料應用于顱骨修復
△PEEK椎間融合器
汽車
PEEK聚合材料因其異常堅固、具有化學惰性和阻燃特性,并容易加工成公差極小的零部件,且具有比重輕、防腐性、抗溫性等優點,可以成功取代金屬、傳統復合材料以及其它塑料。
△PEEK材料應用于汽車滾動軸承保持架
△PEEK材料應用于汽車用汽油泵滑塊
△汽車軸承
△汽車座位調節器
航空航天
PEEK聚合材料已正式通過多家飛機制造商的資質認可,同時也符合供應軍用標準產品要求,可以制造各種飛機零部件,在航空航天領域應用得以迅速擴大。其優良的阻燃機能,可用來制造飛機內部部件,以降低飛機產生火警時的風險程度。
△PEEK材料應用于航空航天燃料箱
△PEEK材料應用于雷達天線罩
更多領域
▷機械工業
PEEK樹脂常常利用來建造緊縮機閥片、活塞環、密封件和各類化工用泵體、閥門部件。用該樹脂代替不銹鋼建造渦流泵的葉輪,除此以外,它還適合管組工件材料的規格要求,在高溫下仍可利用各類粘合劑進行粘接,所以現代連接器將是其潛在的應用市場。
▽PEEK材料應用于機械零部件
△PEEK材料應用于齒輪
▷燃源電力
PEEK樹脂具有耐高溫性,又不易水解,并且耐輻射,所以用其建造的電線電纜線圈骨架等已成功利用于核電站。
▷石油勘查
在石油勘察與開采工業中,可用于制造開采機械觸及的特別幾何尺寸的探頭。
▷涂料
將PEEK樹脂的粉末涂料覆蓋在金屬上,可以獲得具有絕緣性好、耐腐蝕性強、耐熱、耐水的金屬。PEEK粉體涂裝成品,普遍利用于化工防腐蝕、家用電器、電子、機械等范疇。此外,PEEK樹脂還可用于制造液體色譜闡發儀用填充柱和連接用的超細管。
有哪些PEEK生產企業?產能如何?
威格斯(Victrex)
年產能:7150噸+1500噸(在建)
1978年英國ICI首先商業化生產PEEK,1993年威格斯公司從ICI收購PEEK聚合物業務,經擴產后年生產能力達到7150噸。2020年1月12日,維格斯和營口興;こ闪⒑腺Y企業盤錦偉英興高性能材料有限公司,建設年產1500噸PEEK生產線,預計在2022年初投產。


△CHINAPLAS現場,圖源:威格斯Victrex
索爾維(Solvay)
年產能:2500噸
2005年,索爾維(Solvay)收購印度Gharda Chemicals聚合物部門,擁有PEEK等高性能材料生產能力;加上公司目前在印度Panoli工廠的擴張,索爾維在全球PEEK樹脂的年產能超過2500噸。
贏創(Evonik)
年產能:1250噸
2005年,贏創和吉林大學合資成立吉大贏創高性能聚合物(長春)有限公司,主要生產特種工程塑料聚醚醚酮(PEEK),生產裝置位于長春經濟技術開發區,后通過聚醚醚酮工藝設備升級,將其PEEK年產能擴大到1250噸。
△拍攝于CHINAPLAS
吉林省中研高分子材料股份有限公司
年產能:1000噸
專業生產PEEK,目前年產能為1000噸。其聚醚醚酮(PEEK)產品分為純樹脂和復合改性兩大類。中研是目前全球范圍內第二家采用5000升反應釜進行生產的PEEK專利企業。中研聚醚醚酮的熱穩定性、批次穩定性、顏色一致性和高純度均已達到國際水平,實現工業化連續生產。
△CHINAPLAS現場,圖源:中研高分子
長春吉大特塑工程研究有限公司
年產能:500噸
該公司由吉林大學、長春吉大高科技股份有限公司合資于2002年組建。吉大特塑擁有年產500噸聚醚醚酮(PEEK)、500噸聚醚醚酮酮(PEEKK)、500噸聚醚酮(PEK)、500噸聚醚砜(PES)和500噸聯苯聚醚醚砜(PPSU)樹脂生產及改性料的生產能力。
浙江鵬孚隆新材料有限公司
年產能:200噸
主要從事PEEK、PES(聚醚砜)等高性能聚合物的研發、生產、銷售及其制品的應用開發。建成年產700噸PEEK聚合物和PES樹脂生產線,其中包括200噸/年的聚醚醚酮(PEEK)樹脂和500噸/年的聚醚砜(PES)樹脂。
山東浩然特塑股份有限公司
年產能:300噸
成立于2010年8月,以聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚醚醚酮塑料原料及二次制品的研發、生產和銷售為主。公司已經建設完成2800噸聚砜生產線和300噸PEEK生產線。
山東君昊高性能聚合物有限公司
年產能:2500噸(在建)
由江蘇君華特種工程塑料制品有限公司投資,成立于2018年。計劃投資3.2億元新建2500噸/年聚醚醚酮(PEEK)樹脂項目,建成后最高年產能可達2500噸。
本文來自CHINAPLAS國際橡塑展
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