聚醚醚酮综述论文

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聚醚醚酮复合材料的研究进展

聚醚醚酮复合材料的研究进展

第37卷第3期2009年3月化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S V ol 137N o 13#37#作者简介:李跃文(1965),男,硕士,副教授,湖南科技职业学院实训中心主任,主要从事教学与科研工作,主要研究方向:聚合物基复合材料。

聚醚醚酮复合材料的研究进展李跃文(湖南科技职业学院,长沙410004)摘 要 复合改性是进一步提高聚醚醚酮(PEEK)使用性能、扩展其应用领域的重要途径。

本文综述了PEEK 在热机械性能、摩擦学性能等方面的复合改性研究进展,以及PEEK 复合材料在生物假体材料领域、磺化PEEK 复合材料在质子交换膜领域的应用研究进展。

关键词 PEEK 复合材料,热机械性能,摩擦学性能,生物假体材料,质子交换膜Advances in poly(ether ether ketone)-based compositesLi Yuew en(H unan Vocational Co lleg e of Science &Technolog y,Changsha 410004)Abstract Compounding is impo rtant approach by w hich the perfor mance o f PEEK is improv ed and the applicatio ndo main o f PEEK is ex tended.T he research prog ress on impro vement o f the therma-l mechanical pr operties and tr ibolog ical pr operties o f PEEK by compounding was rev iewed.T he st udy advances about t hat P EEK composites was used as bioco m -patible pr osthesis materials and that SPEEK co mpo sites w as used as pro ton ex chang e membr ane mater ials w as summa -r ized.Key words PEEK co mpo site,ther ma-l mechanical pr operty ,tr ibolog ical pro per ty,biocompatible pr osthesis mate -r ial,pro ton exchange membrane航空、航天、汽车、机械、医疗等领域技术的飞速发展对应用于这些领域的特种工程塑料性能提出了越来越高的要求,对现有特种工程塑料进行复合改性是满足这种要求的有效途径。

聚醚醚酮化学镀镍磷合金镀层及其性能研究

聚醚醚酮化学镀镍磷合金镀层及其性能研究

聚醚醚酮化学镀镍磷合金镀层及其性能研究随着轻量化的发展,具有高比强度的特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)在国防、航空航天、电子等高科技领域具有广阔的应用。

但是,由于PEEK及其复合材料的导电性极差,对电磁波基本没有屏蔽作用,这严重的限制了它作为电磁屏蔽材料的应用。

常用的电磁屏蔽材料是具有良好导电性的金属材料,但是由于金属的比重大,不利于轻量化发展。

化学镀镍磷是一种常用的聚合物表面金属化技术,它使材料既保持聚合物低比重的特性又拥有金属的良好导电性,是改善聚合物电磁屏蔽性能最有效的方法之一。

本论文为了提高碳纤维增强PEEK的电磁屏蔽性能,使用化学镀方法在碳纤维增强PEEK基体上沉积上一层镍磷合金镀层,通过研究镀液成分配比(主盐、还原剂)及工艺参数(镀液温度、镀液PH、施镀时间)对镀层沉积速率的影响确定了PEEK化学镀镍磷的最佳配比和工艺参数,并对镀层的组织结构、成分、表面形貌进行了分析。

为了提高镍磷镀层表面质量,以一种含铜离子化合物为光亮剂,研究分析了光亮剂浓度对镀层组织结构、成分、表面形貌、耐蚀性和电磁屏蔽性能的影响;为了延长镍磷镀层的使用寿命,对镍磷合金镀层进行钝化处理,系统研究了钝化处理对镍磷合金镀层耐蚀性和抗氧化性的影响,通过对比氧化前后钝化与未钝化镍磷镀层的电磁屏蔽性能,分析研究了钝化处理对镍磷合金镀层在自然环境和氧化性环境下电磁屏蔽性能的影响。

1. PEEK化学镀镍磷合金最佳成分配比和工艺参数为:主盐浓度25g/L、还原剂浓度30g/L、PH=6.1、温度80°C、施镀时间1.5h。

通过XRD、SEM和EDS 分析表明,镍磷镀层与基体有良好的结合,具有良好表面质量,此时镀层是P 含量为15.41wt.%的混晶组织。

2. 光亮剂浓度为0.2g/L时,PEEK化学镀镍磷镀层沉积速率最小、镀层的致密度最高、颗粒大小最均匀。

EDS和XRD分析表明,镀层中Ni含量随光亮剂浓度的增加逐渐减小,光亮剂浓度小于0.3g/L时,镀层为无铜镍磷非晶;光亮剂浓度大于0.2g/L时,镀层为镍磷非晶与镍铜微晶组成的混晶结构。

高生物活性聚醚醚酮化学改性研究进展

高生物活性聚醚醚酮化学改性研究进展

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 8 期高生物活性聚醚醚酮化学改性研究进展陈俊俊1,2,费昌恩1,段金汤1,2,顾雪萍1,2,冯连芳1,2,张才亮1,2(1 化学工程联合国家重点实验室,浙江大学化学工程与生物工程学院,浙江 杭州 310027;2浙江大学衢州研究院,浙江 衢州 324000)摘要:由于聚醚醚酮(PEEK )表面疏水及生物惰性,用作骨科材料难以与周围细胞、骨组织结合。

通过化学改性在PEEK 分子链中引入具有生物活性的功能化基团是提高其表面细胞黏附、增殖和成骨分化能力最有效的方式。

基于功能化基团引入位置的不同,本文将PEEK 化学改性分为苯环位改性、酮基位改性和共聚改性等三种,并且重点综述了这些不同化学改性方法的原理和特性及其对PEEK 材料生物活性的影响。

苯环位改性主要是通过强酸处理引入羧基等官能团,但会残留含硫或含硝化合物,对细胞有一定的毒害作用;酮基位改性是通过胺类、硼氢化钠等试剂与酮基反应,进一步接枝引入功能化基团,但是会破坏PEEK 主链上的醚酮比,影响物理性能和热性能。

通过亲电、亲核及卤代改性等共聚方式在PEEK 侧链引入功能化基团,能保持聚合物主链醚酮比基本不变,同时提升材料生物活性,具有良好的应用前景。

在化学改性的基础上,研究多种功能基团的协同作用,进一步引入物理改性,优化面向不同场景的综合性能,是拓宽其在医疗领域应用的发展趋势。

关键词:聚醚醚酮;化学改性;共聚改性;功能化改性;生物活性中图分类号:TQ316.33 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2023)08-4015-14Research progress on chemical modification of polyether etherketone for the high bioactivityCHEN Junjun 1,2,FEI Chang’en 1,DUAN Jintang 1,2,GU Xueping 1,2,FENG Lianfang 1,2,ZHANG Cailiang 1,2(1 State Key Laboratory of Chemical Engineering, College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, Zhejiang, China; 2 Institute of Zhejiang University-Quzhou, Quzhou 324000, Zhejiang, China)Abstract: Because of its hydrophobicity and biological inertness, polyether ether ketone (PEEK) used as an orthopedic material is difficult to bond with surrounding cells and bone tissues. It is the most effective method to improve cell adhesion, proliferation and osteogenic differentiation on the surface of PEEK materials by introducing biologically active groups into the molecular chain of PEEK. Based on the different introduction positions of functional groups, the chemical modification of PEEK is classified into three types: benzene cyclic modification, ketone modification and copolymerization modification. The principles and characteristics of these different chemical modification methods and their impact on the biological activity of PEEK materials are emphatically reviewed. The benzene cyclic modification mainly involved the introduction of functional groups such as carboxyl groups through strong acid treatment,综述与专论DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0500收稿日期:2023-03-31;修改稿日期:2023-05-27。

碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的研究及应用

碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的研究及应用

碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的研究及应用目录1. 内容概述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究意义 (3)1.3 综述目的与范围 (4)1.4 结构与组织 (5)2. 碳纤维增强聚醚醚酮复合材料简介 (7)2.1 聚醚醚酮的基本特性 (8)2.2 碳纤维的材料特性 (9)2.3 纤维增强塑料的制造工艺 (10)3. 碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的性能特点 (11)3.1 力学性能 (12)3.2 耐热性能 (13)3.3 电绝缘性能 (15)4. 复合材料的研究进展 (17)4.1 纤维增强方式的探索 (18)4.2 增强机制与界面研究 (20)4.3 复合材料的微观结构与性能 (21)4.4 环境耐受性与防护 (22)5. 复合材料的应用领域 (23)5.1 航空航天 (25)5.2 汽车工业 (26)5.3 体育器材 (27)5.4 电子器件 (28)5.5 能源存储 (29)6. 复合材料的生产与加工 (30)6.1 材料加工工艺 (32)6.2 表面处理与涂层 (33)6.4 质量控制与检测 (36)7. 研发挑战与展望 (37)7.1 材料成本与环境问题 (38)7.2 性能提升与界面处理 (39)7.3 可持续性与发展方向 (41)1. 内容概述本研究报告深入探讨了碳纤维增强聚醚醚酮(PEEK)复合材料的研制、性能及其在各领域的应用潜力。

我们概述了碳纤维和PEEK的基本特性及其在复合材料制备中的优势。

详细阐述了复合材料的制备工艺、结构设计以及性能优化方法。

报告重点分析了复合材料在不同工程领域的应用表现,包括航空航天、汽车制造、医疗器械以及体育器材等。

我们还讨论了复合材料在环境友好性、成本效益和可持续性方面的优势,并对其未来发展前景进行了展望。

通过本研究,旨在为相关领域的研究人员和工程技术人员提供有价值的参考信息,推动碳纤维增强PEEK复合材料技术的进一步发展和广泛应用。

1.1 研究背景随着科技的不断发展,复合材料作为一种具有优异性能的新型材料,在各个领域得到了广泛的应用。

浅析聚醚醚酮的发展概况

浅析聚醚醚酮的发展概况

浅谈聚醚醚酮的研究进展摘要:本文介绍了特种工程塑料聚醚醚酮的性质、制备、应用以及对其应用前景的展望。

关键词:特种工程塑料;聚醚醚酮;聚醚醚酮性质;聚醚醚酮制备;聚醚醚酮应用;1.认识聚醚醚酮1.1聚醚醚酮介绍特种工程塑料聚醚醚酮(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,与其他特种工程塑料相比,具有耐高温、机械性能优异、自润滑性好、易加工、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐辐照性、绝缘性稳定、耐水解和易加工等优异性能,在航空航天、汽车、电子电气、医疗和食品加工等领域被广泛应用,开发利用前景广阔。

1.2聚醚醚酮性能1.2.1耐高温PEEK 树脂具有较高的玻璃化转变温度(143℃)和熔点(334℃),这是它可在有耐热性要求的用途中可靠应用的理由之一。

其负载热变型温度高达316℃(30%GF或CF增强牌号),连续使用温度为260℃。

1.2.2机械特性PEEK树脂是韧性和刚性兼备并取得平衡的塑料。

特别是它对交变应力的优良耐疲劳性是所有塑料中最出众的,可与合金材料媲美。

1.2.3自润滑性(耐腐蚀性)PEEK树脂在所有塑料中具有出众的滑动特性,适合于严格要求低摩擦系数和耐摩耗用途使用。

特别是碳纤、石墨、聚四氟乙烯各占10%比例混合改性的滑动牌号或30%CF增强牌号等均为具有优异滑动特性的牌号。

1.2.4 耐化学药品性PEEK树脂具有优异的耐化学药品性,在通常的化学药品中,能溶解或者破坏它的只有浓硫酸,它的耐腐蚀性与镍钢相近。

1.2.5阻燃性PEEK树脂是非常稳定的聚合物,1.45mm厚的样品,不加任何阻燃剂就可达到最高阻燃标准。

1.2.6耐剥离性PEEK 树脂的耐剥离性很好,因此可制成包覆很薄的电线或电磁线,并可在苛刻条件下使用。

1.2.7耐辐照性耐γ辐照的能力很强,超过了通用树脂中耐辐照性最好的聚苯乙烯。

可以作成γ辐照剂量达1100Mrad时仍能保持良好的绝缘能力的高性能电线。

聚醚醚酮生物材料粘结性能的研究进展

聚醚醚酮生物材料粘结性能的研究进展

聚醚醚酮生物材料粘结性能的研究进展刘秀菊;牛德利;甘抗;宋效庆;周莉;刘红【摘要】聚醚醚酮(Poly-ether-ether-ketone,PEEK)是一种具有优良机械性能和生物相容性的特种热塑性工程塑料,在航空航天、电子电器、医疗等领域具有广泛的应用.采用不同的手段改性PEEK,改善其粘结性能,有利于扩展其在口腔领域的应用范围.本文就目前改善PEEK粘结性能的表面处理方法和粘结系统的选择两大方面进行综述.%Poly-ether-ether-ketone (PEEK) is a kind of engineering plastics with special heat compatibility,excellent mechanical properties and good biocompability.PEEK is widely used in aerospace,electronics,medical and other fields.Applying different methods to improve the adhesive performance of PEEK is conducive to the expansion of its application scope in the field of stomatology.This article reviews the methods of surface treatment to improve the bond performance of PEEK and the selection of adhesive system.【期刊名称】《海南医学》【年(卷),期】2015(026)024【总页数】3页(P3674-3676)【关键词】聚醚醚酮;粘结强度;表面;粘结系统【作者】刘秀菊;牛德利;甘抗;宋效庆;周莉;刘红【作者单位】吉林大学口腔医院综合治疗科,吉林长春 130021;吉林大学口腔医院综合治疗科,吉林长春 130021;吉林大学口腔医院综合治疗科,吉林长春 130021;吉林大学口腔医院综合治疗科,吉林长春 130021;吉林大学口腔医院综合治疗科,吉林长春 130021;天津医科大学口腔医院,天津 300070;吉林大学口腔医院综合治疗科,吉林长春 130021【正文语种】中文【中图分类】R318.08聚醚醚酮(PEEK)具有良好的生物相容性、尺寸稳定性及优异的机械性能,在口腔固定义齿修复和种植义齿修复领域具有广阔的应用前景。

多孔聚醚醚酮材料

多孔聚醚醚酮材料

多孔聚醚醚酮材料
多孔聚醚醚酮材料是一种具有广泛应用前景的材料,它在各个领域都有着重要的作用。

它的独特结构和优异性能使其成为科研人员和工程师们的研究热点。

多孔聚醚醚酮材料具有独特的多孔结构,这种结构使得它具有很大的比表面积。

这意味着它可以吸附大量的气体和液体分子,从而在气体分离、催化反应等领域发挥重要作用。

同时,多孔结构还赋予了材料优异的隔热性能和声学性能,使其在建筑、汽车等领域有着广泛的应用。

多孔聚醚醚酮材料具有优良的力学性能和化学稳定性。

它的高强度和耐磨性使其成为制备复杂结构和高负荷部件的理想选择。

同时,它的化学稳定性使其能够在恶劣的环境条件下长期稳定工作,例如在高温、高压和腐蚀性介质中。

多孔聚醚醚酮材料还具有良好的生物相容性和生物降解性。

这使得它在医学领域有着广泛的应用,例如组织修复、药物缓释等方面。

它的生物相容性和生物降解性使得多孔聚醚醚酮材料可以与人体组织完美融合,不会引起免疫排斥反应,从而大大提高了治疗效果。

总的来说,多孔聚醚醚酮材料具有独特的多孔结构、优异的力学性能、化学稳定性和生物相容性,使其在各个领域都有着广泛的应用前景。

随着科学技术的不断发展,相信多孔聚醚醚酮材料的应用范
围和性能还会不断提升,为人类带来更多的福祉。

聚醚醚酮在口腔种植体及义齿修复领域的研究进展

聚醚醚酮在口腔种植体及义齿修复领域的研究进展

World Latest Medicne Information (Electronic Version) 2019 Vo1.19 No.8440·综述·聚醚醚酮在口腔种植体及义齿修复领域的研究进展潘硕1,郭晓恒2(1.国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心,北京 100081; 2.国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心,北京 100081)0 引言聚醚醚酮(PEEK)是一种半结晶的有机高分子化合物,由英国ICI公司于1977年成功开发,后被英国Victrex公司实现工业化。

目前PEEK已在航空航天、汽车制造业、电子电气、食品加工业等领域得到广泛的应用。

在许多特殊领域,PEEK可以替代金属、陶瓷等传统材料。

早在20世纪90年代末,PEEK就成为整形及创伤外科首选的高性能材料用来替代传统的金属材料。

PEEK复合材料的弹性模量较低,接近人体骨骼。

其可塑性强,可以很通过共混、纤维复合等方法改善性能,满足不同的修复需求。

PEEK还具有化学稳定性强、突出的耐热、耐摩擦等性能。

随着研究的深入,PEEK及其复合材料逐渐成为替代传统修复材料的新型口腔科材料[1-2]。

1 PEEK材料的性能介绍1.1 物理性能。

PEEK是一种人工合成的高分子材料,已应用于骨科多年。

PEEK单体通过双酚盐的逐步二烷基化反应形成PEEK。

PEEK的一种常见合成方式是在极性溶剂(如二苯基砜)中,300℃下,4,40-二氟二苯甲酮与对苯二酚二钠盐反应。

它是一种熔点在335℃左右的半结晶材料[3]。

1.1.1 可调节的弹性模量:根据沃尔夫定律[4],植入体的弹性模量与周围骨骼的弹性模量越接近越利于骨愈合。

纯PEEK材料的弹性模量(3-4 GPa)低于皮质骨的弹性模量(18 GPa)[5],但通过加入一些无机粒子,学者们可制造出与皮质骨的弹性模量相近的PEEK复合材料,如碳纤维增强的PEEK复合材料和玻璃纤维增强的PEEK复合材料。

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聚醚醚酮的研究进展和发展趋势聚醚醚酮( Polyetheretherketone,简称PEEK)是一种半结晶性芳香族热塑性工程塑料。

由于大分子链上含有刚性的苯环、柔性的醚键及提高分子间作用力的羰基,结构规整,因而具有耐高温、耐化学腐蚀、耐辐射、高强度、高断裂韧性、易加工等优异性能及线胀系数较小、自身阻燃、摩擦学性能突出、耐磨性高、绝缘、耐水解等特点,在汽车零部件、半导体、航天、石化、机械、医疗、电子电器等领域得到广泛的应用。

一、聚醚醚酮简介聚醚醚酮(Polyether ether ketone,PEEK),是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物,属特种高分子材料。

PEEK 其重复单元有19个碳原子12个氢原子和三个氧原子链段结构由苯环、醚键、羟基三者按3:2:1构成,具有耐高温、耐化学药品腐蚀等物理化学性能,是一类结晶高分子材料,熔点334℃,软化点168℃,拉伸强度132~148MPa,可用作耐高温结构材料和电绝缘材料,可与玻璃纤维或碳纤维复合制备增强材料。

一般采用与芳香族二元酚缩合而得的一类聚芳醚类高聚物。

二、聚醚醚酮的性能特点PEEK(聚醚醚酮的简称)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。

(1)耐高温:PEEK树脂具有较高的熔点(334℃)和玻璃化转变温度(143℃),连续使用温度为260℃,其30%GF或CF增强牌号的负载热变型温度高达316℃。

(2)机械特性:PEEK塑胶原料树脂具有良好的韧性和刚性,它具备与合金材料媲美的对交变应力的优良耐疲劳性。

(3)阻燃性:材料的易燃性即从氧、氮混合剂获得高能量点燃后维持燃烧的能力。

测量易燃性的公认标准为UL94,方法是先点燃预定形状的垂直样品,然后测得该材料自动熄灭所用的时间。

PEEK检测结果为V-0,这是阻燃性的最优等级。

(4) 发烟性: 测量由塑料燃烧所产生烟尘的标准为ASTME662,此标准是采用美国国家标准局(NBS)的烟尘实验室,以比光学密度为单位,测量由标准形状样品燃烧生产的烟尘的可见光暗淡程度,该测试可以在持续燃烧(有火焰)或燃烧中断(无火焰)的情况下进行,在塑料中PEEK具有最低发烟性。

(5) 毒气逸散性:PEEK与很多有机材料相同,在高温分解时,PEEK主要产生二氧化碳和一氧化碳,使用英国航行器测试标准BSS 7239可以检测到极低浓度的毒气逸散,这种检测过程需要在1立方米的空间内完全燃烧100克样品,然后分析其中所产生的毒气,毒性指数定义为在正常情况下产生的毒气浓度综合与30分钟可以使人致命的剂量之比,PEEK450G的指数为0.22,且没有检测到酸性气体。

(6) 稳定性: PEEK塑胶原料具有优越的尺寸稳定特性,这对某些应用来说有的很重要。

温度、湿度等环境条件的变化对PEEK零件的尺寸影响不大,可以满足对尺寸精度要求比较高工况下的使用要求。

(7) 绝缘稳定性: PEEK塑胶原料树脂具有良好的电绝缘性能,并保持到很高的温度范围。

其介电损耗在高频情况下也很小(8) 耐辐照性和耐剥离性: PEEK塑胶原料树脂有良好的耐辐照性和耐剥离性,因此可以用来制成特殊用途的电磁线.目前在消毒柜和无线验证系统上,有时会采用PEEK,相当不锈钢的功效。

三、聚醚醚酮的制备PEEK树脂的合成主要是以4,4-二氟二苯酮或4,4-二氯二苯酮与对苯二酚钾盐或钠盐为原料,二苯砜为溶剂,在无水条件下于300~340℃进行溶液缩聚,得到的聚合物经脱溶剂、去盐、水洗,然后于140真空干燥,得到高分子量PEEK树脂。

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。

其合成反应式如下:四、聚醚醚酮的成型加工PEEK通常以颗粒、粉末、细粉三种产品应市,能用传统的热塑性塑料成型加工方法加工。

颗粒用于注塑成型制件和挤出成型单丝及电线包覆、管棒、型材、片膜;粉末用于增强、填充、合金等复合挤出造粒;而细粉用于涂层及模压成型部件,其成型方法主要由以下几种:(1)注射成型标准的单螺杆往复式注射机均能加工PEEK制件,复杂而高性能的部件很容易大批量生产,无需退火后处理或机械后加工,其加工的各项参数为:料筒温度:注射机料筒上的电加热器必须能加热到4OO℃,为正确而顺利加料,料筒加料区入400℃处温度,通水冷却将温度维持在7O℃~100℃之间。

料筒容量:PEEK加工温度很高,所以塑料停滞在料筒内的时间越短越好。

实际上,料筒容量大致是包括主、分流道在内的总注射量的2-5倍。

如果必须在大容量注射机上加工较小部件,则料筒温度必须比建议的温度降低10~20%。

喷嘴类型及控制温度:PEEK宜用敞口式喷嘴,并不推荐用启闭式喷嘴,因为后者有熔体流道死角并降低注射压力。

敞口喷嘴上要装有功率足够大的加热器,并控制在360%以上,以防熔体在喷嘴处固化。

如加工过程中喷嘴发生流涎现象,可采用螺杆回缩使熔体减压。

注射压力和锁模压力:合格制件所要求的注射压力因情况而异,但注射压力很少超过12MPa,而保持压力为lOMPa。

制件及分流道的投影面积决定所需锁模压力,以防模具发生溢料。

对纯PEEK,锁模压力为50-80MPa;对玻纤增强的PEEK,其值为65-125MPa。

然而,壁薄、流程长的制件要比壁厚、流程短的制件要求更高的锁模压力。

螺杆类型:通用型和尼龙型螺杆均适用于PEEK加工。

(2)挤出成型挤出成型技术包括电线包覆、管棒型材挤出、薄膜片材和单丝的制造。

所有挤出机基本上均是单螺杆挤出机,只是机头、口模、定型、冷却、牵引、拉伸、压延、收卷等下游设备各不相同。

挤出机要求:料简上的金属或陶瓷加热器必须覆盖金属料筒全部表面,并能加热至400℃±2℃,以确保温度均匀分布。

PEEK的熔体粘度较高,与聚碳酸酯PC、聚醚砜PES相似,因此驱动马达的输出功率要高。

挤出机尺寸和挤出量应该匹配,以缩短熔体在高温料筒中的停滞时间,一般局限在5~10分钟。

大多数螺杆设计完全适合PEEK挤出,但连续压缩的PVC型螺杆并不推荐,因为这种螺杆没有加料区,致使塑料一进入料筒就发生压缩,导致螺杆扭矩过大。

五、聚醚醚酮的改性方法及研究由于单一的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。

5.1化学改性化学改性是通过引入特殊官能团或小分子来改变聚合物的分子结构和规整性,例如,改变主链上的醚酮基团比例或在主链上引入其它基团、支化交联、引入侧链基团、嵌段共聚和无规共聚等进而改变其热力学性能。

5.2 物理改性相对于化学改性,物理改性在实际应用中更为广泛,分为填充增强、共混改性、表面改性等。

5.2.1 PEEK的表面改性通过物理和化学法对PEEK的表而进行处理使其表而的结构发生变化,极性和亲水性得到改善,从而提高PEEK与其它物质间的作用力和复合材料的力学、热学和摩擦学性能等。

常见方法有等离子体法或激光法改性。

分别用氧等离子和KMnO4/HPO4化学法处理PEEK。

两种方法都能很好提高PEEK表面的极性和亲水性,相比之下,氧等离子体处理使得接触角更低、表面能更高,表面积增加更大。

5.2.2 PEEK与聚合物共混改性近几年,人们利用聚醚酞亚胺(PEI)、聚四氟乙烯(PTFE)、液晶高分子(LCP)等改善PEEK的力学性能的研究很多。

Jong Hyun Yoo 在干摩擦条件下用不锈钢球在聚合物盘中滑动研究了PEEK/ PEI复合材料的摩擦和磨损性能。

发现随材料中PEI含量增加,磨损率增加,复合材料中PEEK结晶,增长导致了磨损率下降。

纯PEEK的磨损机理是犁削,对于PEEK/PEI复合材料,当PEI含量为30%时,磨损机理仍为犁削,此时Tg比纯PEEK 提高了15℃而PEI含量达到50%以上,PEI/ PEEK复合材料和纯PEI的磨损机理是疲劳。

5.2.3 颗粒填充PEEK通过添加各种无机填料、金属粉和纳米粒子可增强PEEK韧性,提高材料的机械性能、热性能和耐磨性,降低摩擦系数其中纳米粒子如纳米Al2O3,CaCO3等,由于具有尺寸效应、化学活性、与聚合物界而强相互作用等性能,已被用于PEEK和其它聚合物的改性。

通过熔融共混制备了轻基磷灰石含量达到40%的PEEK基复合材料,考察了填料加入量对复合材料的力学性能的影响。

结果表明,该材料的拉伸强度和断裂伸长率随填料含量的增加而下降,而拉伸模量和Vickers硬度增加,两项性能指标符合外科矫正学对复合材料的性能要求,PEEK在该领域有着良好的应用前景。

具体方法可有:(1)PEEK与聚醚配共混可得到特定熔点和特定玻璃化温度的复合材料,该材料的加工成型性能得到改善:(2)PEEK与聚醚矾共混后的复合材料,在具有良好力学性能的同时,又使阻燃性能得到了提高;(3)PEEK可与碳纤维和玻璃纤维等多种纤维进行改性增强,可制成高性能的复合材料、纤维增强的PEEK复合材料,具有优异的抗蠕变、耐湿热、耐老化和抗冲击性能;(4)在PEEK 中加入晶须材料,可提高材料的硬度、刚性及尺寸稳定性。

用无机纳米材料增强政性的PEEK复合材料,是集有机树脂的高性能和无机纳粒子的诸多特性于一身的新型复合材料。

六、聚醚醚酮的应用领域(1)工业领域PEEK高温干燥传送带最初是由Zyex公司在20世纪80年代中期开发制造其主要的作用是用作造纸工艺螺旋卷的连接部或网眼聚酯毛毯的边角增强体,可有效提高造纸毛毯的使用寿命。

由于PEEK具有优良的洁净度且容易除菌,PEEK纤维也被大量地制成网眼传送带,用于食品加工和制药行业。

由较细的PEEK单丝织造而成的细而紧密的机织物可以用于航空飞机和汽车的燃料过滤器。

由PEEK单丝或复丝织造而成的带压式过滤织物可用于化学药品生产领域,帮助粉末浆脱水或过滤热熔融粘合剂。

(2)医学领域PEEK纤维在医学领域应用非常广泛。

透析、诊断装置或层析仪器中可使用PEEK 过滤,可以保证纯净度。

用于这种场合的PEEK产品包括管状体、连接体、过滤装置、过滤器板等。

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