Полиэфирэфиркетон (PEEK) был впервые разработан Imperial Chemical (ICI) в 1977 году и официально продан как VICTREX®PEEK в 1982 году. В 1993 году VICTREX приобрела завод ICI и стала независимой компанией.Weigas предлагает самый широкий ассортимент полиэфиркетона на рынке с текущей мощностью 4250 т/год.Кроме того, в начале 2015 г. будет запущен третий завод по производству полиэфиркетона VICTREX® годовой мощностью 2900 т с производительностью более 7000 т/год.
Ⅰ.Введение в производительность
PEEK как наиболее важный продукт полиарилкетона, его особая молекулярная структура придает полимеру высокую термостойкость, хорошие механические характеристики, самосмазываемость, простоту обработки, стойкость к химической коррозии, огнестойкость, стойкость к зачистке, радиационную стойкость, стабильность изоляции, стойкость к гидролизу и простота обработки, такие как отличные характеристики, в настоящее время признаны лучшими термопластичными инженерными пластиками.
1 Высокая термостойкость
Полимеры и смеси VICTREX PEEK обычно имеют температуру стеклования 143°C, температуру плавления 343°C, температуру термической денатурации до 335°C (ISO75Af, наполнение углеродным волокном) и температуру непрерывной эксплуатации 260°C. C (UL746B, без заливки).
2. Износостойкость
Полимерные материалы VICTREX PEEK обеспечивают превосходную стойкость к трению и износу, особенно в износостойких модифицированных классах трения, в широком диапазоне давлений, скоростей, температур и шероховатости контактной поверхности.
3. Химическая стойкость
VICTREX PEEK похож на никелевую сталь, обеспечивая превосходную коррозионную стойкость в большинстве химических сред, даже при высоких температурах.
4. Пожарный легкий дым и нетоксичный
Полимерный материал VICTREX PEEK очень стабилен, образец толщиной 1,5 мм, класс ul94-V0 без антипирена.Состав и внутренняя чистота этого материала позволяют ему производить очень мало дыма и газа в случае пожара.
5. Устойчивость к гидролизу
Полимеры и смеси VICTREX PEEK устойчивы к химическому воздействию воды или пара под высоким давлением.Детали из этого материала могут сохранять высокие механические свойства при длительном использовании в воде при высоких температурах и давлениях.
6. Отличные электрические свойства
VICTREX PEEK обеспечивает отличные электрические характеристики в широком диапазоне частот и температур.
Кроме того, полимерный материал VICTREX PEEK также обладает высокой чистотой, защитой окружающей среды, простотой обработки и другими характеристиками.
Ⅱ.Исследование состояния производства
С момента успешной разработки PEEK с его собственными превосходными характеристиками он получил широкую поддержку людей и быстро стал новым направлением исследований.Серия химических и физических модификаций и улучшений PEEK еще больше расширила область применения PEEK.
1. Химическая модификация
Химическая модификация заключается в изменении молекулярной структуры и регулярности полимера путем введения специальных функциональных групп или небольших молекул, таких как: изменение пропорции эфирных кетоновых групп в основной цепи или введение других групп, разветвление сшивания, боковые группы цепей, блок-сополимеризация. и статистическая сополимеризация на основной цепи для изменения ее термических свойств.
VICTREX®HT™ и VICTREX®ST™ представляют собой PEK и PEKEKK соответственно.Соотношение E/K в VICTREX®HT™ и VICTREX®ST™ используется для улучшения стойкости полимера к высоким температурам.
2. Физическая модификация
По сравнению с химической модификацией, физическая модификация более широко используется на практике, включая улучшение наполнения, модификацию смешивания и модификацию поверхности.
1) Улучшение заполнения
Наиболее распространенной арматурой наполнителя является армирование волокном, включая стекловолокно, армирование углеродным волокном и армирование арлиновым волокном.Экспериментальные результаты показывают, что стекловолокно, углеродное волокно и арамидное волокно имеют хорошее сродство с PEEK, поэтому их часто выбирают в качестве наполнителя для улучшения PEEK, изготовления высокоэффективных композитных материалов и улучшения прочности и рабочей температуры смолы PEEK.Hmf-grades — это новый наполненный углеродным волокном композит от VICTREX, который обеспечивает превосходную усталостную прочность, обрабатываемость и превосходные механические свойства по сравнению с текущей серией VICTREX PEEK с высокопрочным углеродным волокном.
Чтобы уменьшить трение и износ, для улучшения армирования часто добавляют ПТФЭ, графит и другие мелкие частицы.Классы износа специально модифицированы и усилены VICTREX для использования в условиях повышенного износа, таких как подшипники.
2) модификация смешения
PEEK смешивается с органическими полимерными материалами с высокой температурой стеклования, что позволяет не только улучшить термические свойства композитов и снизить себестоимость производства, но и оказать большое влияние на механические свойства.
VICTREX®MAX-Series™ представляет собой смесь полимерного материала VICTREX PEEK и аутентичной термопластичной полиимидной (TPI) смолы EXTEM®UH на основе инновационных пластиков SABIC.Высокоэффективные полимерные материалы MAX Series™ с превосходной термостойкостью предназначены для удовлетворения растущего спроса на более устойчивые к высоким температурам полимерные материалы PEEK.
Серия VICTREX® T представляет собой запатентованную смесь на основе полимерного материала VICTREX PEEK и полибензимидазола Celazole® (PBI).Он может плавиться и может обеспечить требуемую превосходную прочность, износостойкость, твердость, ползучесть и термические свойства в самых сложных условиях высоких температур.
3) Модификация поверхности
Исследование VICTREX, проведенное в сотрудничестве с Wacker, ведущим производителем жидкого силикона, показало, что полимер VICTREX PEEK сочетает в себе сильные стороны как жесткого, так и гибкого силикона с адгезионными свойствами других искусственных пластиков.Компонент PEEK в виде вставки, покрытой жидким силиконовым каучуком, или технология двухкомпонентного литья под давлением может обеспечить отличную адгезию.Температура пресс-формы для литья под давлением VICTREX PEEK составляет 180 °C. Его скрытая теплота обеспечивает быстрое отверждение силиконового каучука, что сокращает общий цикл литья под давлением.В этом преимущество технологии двухкомпонентного литья под давлением.
3. Другой
1) Покрытия VICOTE™
VICTREX представила покрытие на основе PEEK, VICOTE™, для устранения пробелов в характеристиках многих современных технологий покрытий.Покрытия VICOTE™ обладают высокой температурой, износостойкостью, прочностью, долговечностью и устойчивостью к царапинам, а также широким спектром высоких эксплуатационных характеристик для применений, которые подвергаются экстремальным условиям, таким как высокая температура, химическая коррозия и износ, будь то в промышленности, автомобилестроении, пищевая промышленность, полупроводники, электроника или фармацевтические детали.Покрытия VICOTE™ обеспечивают увеличенный срок службы, улучшенную производительность и функциональность, снижение общей стоимости системы и расширенную свободу проектирования для достижения дифференциации продукта.
2) Пленки APTIV™
Пленки APTIV™ обладают уникальным сочетанием свойств и характеристик, присущих полимерам VICTREX PEEK, что делает их одним из самых универсальных высокоэффективных пленочных продуктов.Новые пленки APTIV универсальны и подходят для различных применений, включая вибрационные пленки для динамиков мобильных телефонов и бытовых динамиков, изоляцию проводов и кабелей и оболочки обмоток, преобразователи давления и диафрагмы датчиков, износостойкие поверхности для промышленных и электронных продуктов, электрические подложки. и авиационный изоляционный войлок.
Ⅲ, область применения
PEEK широко используется в аэрокосмической, автомобильной, электронной, энергетической, промышленной, полупроводниковой и медицинской областях с момента его запуска.
1. Аэрокосмическая промышленность
Аэрокосмическая промышленность - самая ранняя область применения PEEK.Особенности аэрокосмической отрасли требуют гибкой обработки, низкой стоимости обработки и легких материалов, способных выдерживать суровые условия.PEEK может заменить алюминий и другие металлы в деталях самолетов, потому что он исключительно прочен, химически инертен и не распространяет горение, и его можно легко формовать в детали с очень малыми допусками.
Внутри самолета были успешные случаи использования хомута для жгута проводов и хомута для трубы, лопасти крыльчатки, дверной ручки машинного отделения, изоляционной пленки, композитного крепежа, пояса стяжной проволоки, жгута проводов, гофрированного рукава и т. д. Внешний обтекатель, ступица шасси крышка, крышка люка, кронштейн обтекателя и так далее.
Смола PEEK также может быть использована для изготовления аккумуляторов для ракет, болтов, гаек и деталей для ракетных двигателей.
2. Умный матрас
В настоящее время в автомобильной промышленности все чаще требуются двойные характеристики веса автомобиля, минимизация затрат и максимизация производительности продукта, особенно стремление людей к комфорту и стабильности автомобиля, вес соответствующего кондиционера, электрические окна, подушки безопасности и оборудование тормозной системы ABS. увеличение.Преимущества смолы PEEK, такие как хорошие термодинамические характеристики, сопротивление трению, низкая плотность и простота обработки, используются для изготовления автозапчастей.В то время как стоимость обработки значительно снижается, не только вес может быть уменьшен до 90%, но и срок службы может быть гарантирован в течение длительного времени.Поэтому PEEK, как заменитель нержавеющей стали и титана, используется для изготовления материала внутренней крышки двигателя.Производство автомобильных подшипников, прокладок, уплотнений, колец сцепления и других компонентов, помимо трансмиссии, тормозной системы и систем кондиционирования воздуха, также имеет множество применений.
3. Электроника
VICTREX PEEK обладает характеристиками высокой термостойкости, износостойкости, коррозионной стойкости, низкой летучести, низкой экстракции, низкого влагопоглощения, защиты окружающей среды и огнестойкости, стабильности размеров, гибкой обработки и т. д. Он широко используется в компьютерах, мобильных телефонах, печатные платы, принтеры, светодиоды, батареи, переключатели, разъемы, жесткие диски и другие электронные устройства.
4. Энергетическая промышленность
Выбор правильных материалов часто рассматривается как один из ключевых факторов успешного развития в энергетической отрасли, и в последние годы VICTREX PEEK становится все более популярным в энергетической отрасли для улучшения эксплуатационных характеристик и снижения риска простоя, связанного с отказом компонентов.
VICTREX PEEK все чаще используется в энергетической промышленности из-за его высокой термостойкости, радиационной стойкости, устойчивости к гидролизу, самосмазывания, химической коррозионной стойкости и превосходных электрических характеристик, таких как подводные интегрированные жгуты проводов, трубопроводы, провода и кабели, электрические соединители, скважинные датчики. , подшипники, втулки, шестерни, опорные кольца и другие изделия.В нефти и газе применяются гидроэнергетика, геотермальная энергия, энергия ветра, атомная энергия, солнечная энергия.
Пленки APTIV™ и покрытия VICOTE™ также широко используются в промышленности.
5. Другое
В механической промышленности смола PEEK обычно используется для изготовления клапанов компрессоров, поршневых колец, уплотнений и различных корпусов химических насосов и деталей клапанов.Использование этой смолы вместо нержавеющей стали для изготовления рабочего колеса вихревого насоса, очевидно, может снизить степень износа и уровень шума, а также продлить срок его службы.Кроме того, современные соединители являются еще одним потенциальным рынком сбыта, поскольку PEEK соответствует спецификациям материалов для сборки труб и может быть склеен при высоких температурах с использованием различных клеев.
Полупроводниковая промышленность развивается в направлении более крупных пластин, меньших микросхем, более узких линий и размеров ширины линий и т. д. Полимерный материал VI CTREx PEEK имеет очевидные преимущества в производстве пластин, предварительной обработке, обработке и проверке, а также конечной обработке.
В медицинской промышленности смола PEEK выдерживает до 3000 циклов автоклавирования при 134 °C, что делает ее пригодной для изготовления хирургического и стоматологического оборудования с высокими требованиями к стерилизации, требующего многократного использования.Смола PEEK может проявлять высокую механическую прочность, хорошую устойчивость к нагрузкам и устойчивость к гидролизу в горячей воде, паре, растворителях и химических реагентах и т. д. Ее можно использовать для изготовления различных медицинских изделий, требующих высокотемпературной дезинфекции паром.PEEK не только имеет преимущества легкого веса, нетоксичности и коррозионной стойкости, но также является материалом, наиболее близким к человеческому скелету, который может органично сочетаться с телом.Таким образом, использование смолы PEK для изготовления человеческого скелета вместо металла является еще одним важным применением PEEK в области медицины.
Ⅳ, Перспективы
Наряду с развитием науки и техники люди будут все более и более требовательны к материалу, особенно в условиях нынешнего дефицита энергии, авторы потери веса - каждое предприятие должно рассмотреть вопрос, с пластиком вместо стали - неизбежная тенденция С развитием материалов для специальных конструкционных пластиков PEEK спрос на «универсальные» будет все больше, а также будет все более широкая область применения.
Время публикации: 02-06-22