聚醚醚酮PEEK是一種芳香族結(jié)晶型熱塑性高分子材料,其熔點為343℃,具有可與聚酰亞胺(PI)相匹敵的特性,被稱為超耐熱性熱塑性樹脂。其主要性能如下:
高溫性能:PEEK 聚合物和化合物的玻璃化溫度通常為 143°C,熔點為 340°C。測試表明,雖然未增強的純樹脂的熱變性溫度只有160℃(HDT/B),但用玻璃纖維、碳纖維增強后,熱變形溫度可達315℃,連續(xù)使用溫度可以達到260℃。
耐磨性:PEEK在各種壓力、溫度、速度和相對粗糙接觸面的條件下,都能提供優(yōu)異的耐磨性能,可以達到聚酰亞胺材料的檔次。
耐化學(xué)腐蝕性能:即使在高溫下,PEEK 聚合物也能夠很好地抵抗大多數(shù)的化學(xué)環(huán)境。在通常環(huán)境中,能溶解或破壞它的只有濃、氫氟酸、氯磺酸等強質(zhì)子酸,耐腐蝕性與鎳鋼相近。
易燃程度、煙塵和毒氣排放水平:PEEK聚合物非常穩(wěn)定,在1.45mm厚度下無需添加任何阻燃劑即可達到UL94 V-0 級阻燃要求。該材料的成分和固有純度使得其在火災(zāi)環(huán)境下只產(chǎn)生極少量的煙塵和毒氣。
抗水解性能:PEEK 聚合物和化合物可以抵御水或高壓蒸汽產(chǎn)生的化學(xué)破壞。這些材料制成的構(gòu)件在高溫和高壓下可在水環(huán)境中連續(xù)工作而仍保持良好的機械性能。 PEEK吸水率很小,可以在300℃的加壓熱水或蒸汽中使用。
耐疲勞性:聚醚醚酮樹脂是韌性和剛性兼?zhèn)洳⑷〉闷胶獾乃芰稀L貏e是它對交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞性是所有塑料中出眾的,可與合金材料媲美。
自潤滑性:聚醚醚酮樹脂在所有塑料中具有出眾的滑動特性,適合于嚴格要求低摩擦系數(shù)和耐摩耗用途使用。特別是碳纖、石墨、聚四氟乙烯各占10%比例混合改性的滑動牌號或30%CF增強牌號等均為具有優(yōu)異滑動特性的牌號。
電性能和耐輻射:PEEK具有優(yōu)越電性能,能在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)均保持穩(wěn)定,其介電損耗即使在高頻下也很小, 如1010 Hz 時仍為0.0033 。常溫下體積電阻為1016 Ω·cm, 擊穿電壓為17kV/mm。耐γ輻照的能力很強,超過通用樹脂中耐輻照性好的聚乙烯??梢宰鞒搔幂椪談┝窟_1100Mrad時能保持良好的絕緣能力的高性能電線。
耐剝離性:PEEK樹脂的耐剝離性很好,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。
主要應(yīng)用領(lǐng)域:
1.汽車領(lǐng)域的應(yīng)用:PEEK材料杰出的耐用性、高強度、低摩擦系數(shù)、高耐熱性、耐油性及輕量化特點等使得其在汽車材料使用中凸顯出相比諸多金屬材料極大的優(yōu)越性,尤其是作為不銹鋼和鈦的替代品,PEEK材料是一種非常好的選擇。
2. 機械化工領(lǐng)域的應(yīng)用:PEEK樹脂具有良好的機械性能、耐化學(xué)腐蝕和耐高溫性能,能夠經(jīng)受高達2.5MPa的壓力和260℃的高溫,聚醚醚酮不溶于濃以外的所有溶劑。在化學(xué)工業(yè)和其它加工業(yè)中,聚醚醚酮樹脂常用來制作壓縮機閥片、活塞環(huán)、密封件和各種化工用泵體、閥門部件。用該材料代替不銹鋼制作渦流泵的葉輪,可明顯降低磨損程度和噪音級別,具有更長的使用壽命。
3.電子工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用:PEEK不僅電絕緣性能優(yōu)異,且加工和化學(xué)性能卓越,用其制作的零部件可經(jīng)受按WEEE/RoHS指令進行無鉛熱焊處理的高溫環(huán)境,可采用多種方式進行二次加工。因此可用于晶片承載片絕緣膜、連接器、印刷電路板、高溫接插件等,在電子行業(yè)中還用于μg/L級超純水輸送、貯存設(shè)備,如管道、閥門、泵和容器等。
4. 醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用:生物相容性、出色的耐化學(xué)藥品性、固有的自潤滑性、耐疲勞性、優(yōu)異的韌性和抗沖擊性、耐輻射半透明性、可消毒性、長期穩(wěn)定性、類似骨胳的硬度等綜合性能。 PEEK樹脂可在134℃下經(jīng)受多達3000次的循環(huán)高壓滅菌,這一特性使其可用于手術(shù)和牙科設(shè)備;在熱水、蒸汽、溶劑和化學(xué)試劑等條件下可表現(xiàn)出較高的機械強度、良好的抗應(yīng)力性能和水解穩(wěn)定性,可用于制造需要高溫蒸汽消毒的各種醫(yī)療器械;醫(yī)藥反應(yīng)器閥門襯套;具有質(zhì)量輕、無毒、耐腐蝕等優(yōu)點,還是與人體骨骼接近的材料,可與肌體有機結(jié)合,可代替金屬制造人體骨骼是其在醫(yī)療領(lǐng)域的又一重要應(yīng)用。
5.航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用:PEEK材料主要替代鋁和其他金屬材料制造各種飛機零部件,降低飛機發(fā)生火災(zāi)的危害程度,制造燃油過濾網(wǎng)、螺栓、螺母及繞線管等零部件。
6.電線電纜領(lǐng)域:聚醚醚酮是耐高溫、耐輻射熱塑料性樹脂。長期連續(xù)使用溫度為260℃,在1100Mrad的輻照劑量下仍能保持良好的機械性能及電絕緣性。因此可以用作核反應(yīng)堆、軍艦等環(huán)境苛刻的電磁線、電纜線的高性能絕緣材料。
性能項目 | 測試條件 | 測試方法 | 數(shù)值/描述 | 單位 | |
機械性能 | 拉伸強度(引張強度) | ASTM D638/ISO 527 | kg/cm2(MPa)[Lb/in2] | ||
斷裂伸長率 | ASTM D638/ISO 527 | % | |||
拉伸模量 | ASTM D638/ISO 527 | 3700(MPa) | kg/cm2(MPa)[Lb/in2] | ||
拉伸屈服伸長率(延伸率) | ASTM D638/ISO 527 | % | |||
拉伸斷裂伸長率(延伸率) | ASTM D638/ISO 527 | % | |||
彎曲模量(彎曲彈性率) | ASTM D790/ISO 178 | 4100(MPa) | kg/cm2(MPa)[Lb/in2] | ||
彎曲強度 | ASTM D790/ISO 178 | kg/cm2(MPa)[Lb/in2] | |||
洛氏硬度 | ASTM D785 | ||||
IZOD 缺口沖擊強度 | 1/4" 23℃ | ASTM D256/ISO 179 | kg·cm/cm(J/M)ft·lb/in | ||
1/4" -30℃ | ASTM D256/ISO 179 | kg·cm/cm(J/M)ft·lb/in | |||
1/8" 23℃ | ASTM D256/ISO 179 | kg·cm/cm(J/M)ft·lb/in | |||
1/8" -30℃ | ASTM D256/ISO 179 | kg·cm/cm(J/M)ft·lb/in | |||
Charpy沖擊強度 | 23℃ (缺口) | ASTM D256/ISO 179 | kg·cm/cm(J/M)ft·lb/in | ||
-30℃(缺口) | ASTM D256/ISO 179 | kg·cm/cm(J/M)ft·lb/in | |||
23℃(無缺口) | ASTM D256/ISO 179 | kg·cm/cm(J/M)ft·lb/in | |||
-30℃(無缺口) | ASTM D256/ISO 179 | kg·cm/cm(J/M)ft·lb/in | |||
物性性能 | 比重(密度) | ASTM D792/ISO 1183 | 1.26 | ||
成型收縮率 | ASTM D955 | % | |||
熔融指數(shù)(流動系數(shù)) | 200℃/5kg | ASTM D1238/ISO 1133 | g/10min | ||
220℃/10kg | ASTM D1238/ISO 1133 | g/10min | |||
吸水率 23℃/24H | ASTM D570/ISO 62 | % | |||
熱性能 | 熱變形溫度 | 退火 | ASTM D648/ISO 75 | ℃(℉) | |
未退火 | ASTM D648/ISO 75 | 152 | ℃(℉) | ||
維卡軟化點 | ASTM D1525/ISO R306 | ℃(℉) | |||
熔點 | - | ℃(℉) | |||
燃燒性(率) | UL94 | V-0 | |||
線性膨脹系數(shù) | ASTM D696/ISO 11359 | mm/mm.℃ | |||
電氣性能 | 介電常數(shù) | 100HZ | ASTM D150/IEC 60250 | ||
1MHZ | ASTM D150/IEC 60250 | ||||
介電損耗 | 100HZ | ASTM D150/IEC 60250 | |||
1MHZ | ASTM D150/IEC 60250 | ||||
體積電阻率 | ASTM D257/IEC 60093 | Ω.cm | |||
表面電阻率 | ASTM D257/IEC 60093 | Ω | |||
耐電弧性 | ASTM D495/IEC 60112 | ||||
光學(xué)性能 | 折射率 | ASTM D542/ISO 489 | |||
透光率 | ASTM D1003/ISO 13468 | % | |||
模糊系數(shù)(Haze) | ISO 14782 | % | |||
加工條件 | 干燥條件 | ℃ | |||
加工溫度 | 射嘴 | ℃ | |||
料筒前段 | ℃ | ||||
料筒中段 | ℃ | ||||
料筒后段 | ℃ | ||||
熔體溫度 | ℃ | ||||
模具溫度 | ℃ | ||||
壓力 | 注塑壓力 | Mpa | |||
保壓壓力 | Mpa | ||||
背壓 | Mpa | ||||
螺桿轉(zhuǎn)速 | rpm | ||||
其他 | 備注 | ||||
顏色 | |||||
特性 | 剛性高,良好的流動性,耐化學(xué)性良好 | ||||
用途 | 非特定食品應(yīng)用,醫(yī)療/護理領(lǐng)域的應(yīng)用 |