PEEK(聚醚醚酮)的改性及應(yīng)用
一、PEEK(聚醚醚酮)的改性方法
對PEEK進(jìn)行纖維增強(qiáng)、無機(jī)填料填充以及有機(jī)材料共混等改性，可以進(jìn)一步增強(qiáng)PEEK的力學(xué)性能、耐熱性能以及耐摩擦性能，得到性能更加優(yōu)異的PEEK塑料合金或PEEK復(fù)合材料，同時，由于 PEEK 材料本身價格相對一般工程塑料較高，與其他材料進(jìn)行共混，不但能夠賦予材料更多的優(yōu)良性質(zhì)，還可以提高材料的性價比，降低材料成本，擴(kuò)大使用范圍。
目前，PEEK 材料的主要改性方式有纖維增強(qiáng) PEEK、無機(jī)填料填充 PEEK、有機(jī)材料共混改性、與其他聚合物共混等。
1、纖維增強(qiáng)
玻纖、碳纖和各種晶須與聚醚醚酮有很好的親和性，因此，常被選為填料增強(qiáng)聚醚醚酮制成高性能的復(fù)合材料，提高聚醚醚酮樹脂的強(qiáng)度、使用溫度等。利用玻纖、碳納米管、碳纖增強(qiáng)的 PEEK 復(fù)合材料，力學(xué)、熱學(xué)等性能有顯著提高。
2、無機(jī)填料填充改性
可用于填充的無機(jī)填料通常是微米、納米級無機(jī)顆粒，例如 氧化鋁、CuO、ZrO2 等。納米粒子不但具有尺寸效應(yīng)、高化學(xué)反應(yīng)活性的性能，而且還能與聚合物界面進(jìn)行相互作用，因此，在 PEEK 和其他聚合物的改性中被廣泛采用。
將聚醚醚酮與具有較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的有機(jī)高分子材料共混不僅可以提高復(fù)合材料的熱性能和降低生產(chǎn)成本，而且對其力學(xué)性能也有很大影響。PEEK可于聚合物PTFE、LCP、PEI、PI等共混。
4、表面改性
由于 PEEK 復(fù)合材料之間相容性及親水性較差，通過物理和化學(xué)方法對PEEK或添加物的表面進(jìn)行處理可以使其表面的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，極性和親水性得到改善，從而可進(jìn)一步提高與其它物質(zhì)間的作用力和復(fù)合材料的物理性能。
5、混雜改性
由于使用單一材料增強(qiáng)改性 PEEK 時往往只能有限提高其性能，例如化學(xué)改性主要改善其熱學(xué)性能，纖維增強(qiáng)主要提高其力學(xué)性能，無機(jī)填充改變其摩擦性能，而同時采用多種不同種類材料對 PEEK 進(jìn)行改性可以提高其綜合性能，因此混雜改性受到越來越多的關(guān)注。
二、PEEK(聚醚醚酮)的應(yīng)用領(lǐng)域
PEEK材料在國外已有數(shù)十年的發(fā)展歷程，在我國航空航天、電子信息、醫(yī)療器械、核能發(fā)電等尖端領(lǐng)域亦已有較多應(yīng)用，但長期以來相對較高的價格限制了其向一般民用市場的滲透，目前主要還是應(yīng)用于航空航天、高端工業(yè)及醫(yī)療領(lǐng)域等。
1、航天航空
PEEK可替代鋁和其他金屬材料制造飛機(jī)零部件，比金屬減重可高達(dá)70%，提高燃油效率。目前波音、空客等公司已大量采用PEEK材料。
2、醫(yī)療
PEEK具有無毒、質(zhì)輕、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，生物相容性優(yōu)異，是一種極具潛力的生物假體材料。用于椎間融合器、醫(yī)用導(dǎo)管、骨骼等。
3、能源
PEEK專門用于高溫高壓和化學(xué)腐蝕性環(huán)境，能夠拓展油氣勘探范圍，可用于制造大型石化出產(chǎn)線上的氫氣緊縮機(jī)和石油氣緊縮機(jī)的環(huán)狀、網(wǎng)狀閥片等。此外，PEEK還可用于核電部件。
4、汽車
PEEK具有很好的機(jī)械性能以及對車用工作液具有卓越的耐化學(xué)腐蝕性，良好的耐磨損性能等，廣泛應(yīng)用于汽車齒輪、真空泵、離合器、閥錐等，提高燃油效率、增加耐用性。
5、食品飲料工業(yè)
PEEK可用于食品加工、儲存、烹飪設(shè)備零部件以及水、飲料的傳送、貯存設(shè)備，如管道、閥門、容器等。
6、電子電氣
PEEK(聚醚醚酮)具有優(yōu)良的電氣性能，是理想的電絕緣體，在高溫、高壓和高濕度等惡劣環(huán)境下仍能保持良好的電氣絕緣性，用于制造晶片承載起、絕緣膜片、印刷電路板、高溫接插件以及各種電氣連接件等。PEEK薄膜可應(yīng)用于微型揚(yáng)聲器振膜、5G射頻天線基板等。
目前，國外企業(yè)擁有更大的生產(chǎn)規(guī)模及全球化的營銷網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)品類型較為豐富、應(yīng)用水平更為成熟，相比于國外企業(yè)，國內(nèi)已實(shí)現(xiàn)PEEK大規(guī)模生產(chǎn)，品質(zhì)也達(dá)到國際水平，但在產(chǎn)品多樣性以及應(yīng)用拓展方面還有待提高。
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