聚芳醚酮树脂(PAEK)的国内外发展历程及新进展

聚醚醚酮PEEK

聚醚醚酮（Poly ether ether Ketone ，PEEK）树脂是一种新型特种工程塑料。具有可与聚酰亚胺相匹敌的特性，被称为超耐热性热塑性树脂。

A、分解温度：560℃；

B、能很好流动的温度：350℃～400℃；

一．化学结构

二．特长

PEEK是芳香族结晶型热塑性高分子材料。其熔点为334℃，具有下述很具魅力的特性；

（1）短期耐热性：玻璃纤维或碳纤维增强后其热变形温度可以达到300℃以上。

（2）长期耐热性：UL温度指数（RTI）为250℃。

（3）韧性：是一种非常柔韧的树脂。

（4）阻燃性：达到UL94V－0级（1.5mm），有自熄性，燃烧时发烟量是所有树脂中最少的。

（5）耐腐蚀性/耐药品性：除浓硫酸外无溶剂能侵蚀它。

（6）耐热水性(可在200～300℃蒸汽中使用)。

（7）耐疲劳及耐蠕变性(是热塑性塑料中最高的；

（8）加工成型性：除可注射成型外，还可适用各种成型方法；

三．主要特性

3.1耐热性

虽然未增强的纯树脂的热变形温度只有160℃，但用玻璃纤维、碳纤维增强后，热变形温度可达300℃以上。按长期连续使用温度的评价方法UL温度指数测定（RTI）为250℃。

3．2机械特性

PEEK在室温时的抗蠕变性能如图1，2所示。即不论有无缺口都比其它耐热性树脂高得多。

时间（分）时间（分）

图1 蠕变破坏强度（有缺口）图2 蠕变破坏强度（无缺口）

3．3各种物性随温度的变化

其弯曲模量随温度的变化如图3所示。虽然在其玻璃化转变温度（143℃）附近有所下降，但直至其熔点附近（300℃）仍保持有足够的弹性模量。

其抗拉强度随增强情况不同有所变化，从图4中可知，直到高温领域都还保持一定强度。

图3 弯曲摸量与温度的关系图4 拉伸强度与温度的关系

聚醚醚酮成分

聚醚醚酮（Polyether ether ketone，PEEK）是一种高性能工程塑料，具有优异的力学性能、化学稳定性和电绝缘性能。它是一种无色、无臭的固体，常用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。本文将从聚醚醚酮的化学结构、制备方法、性能特点及应用领域等方面进行阐述。

一、化学结构

聚醚醚酮的化学结构主要由醚键和酮键组成。它的重复单元由苯环、氧原子和碳原子组成，其中聚醚醚酮的醚键由氧原子连接苯环，而酮键则连接两个相邻的苯环。这种特殊的化学结构使得聚醚醚酮具有良好的热稳定性和机械性能。

二、制备方法

聚醚醚酮的主要制备方法有溶液聚合法、熔融聚合法和固相聚合法等。其中，溶液聚合法是最常用的方法之一。该方法首先将醚酮单体溶解在有机溶剂中，然后通过加热和反应催化剂的作用，使单体分子进行聚合反应，最终得到聚醚醚酮。

三、性能特点

1. 高温稳定性：聚醚醚酮具有出色的高温稳定性，可在高达250℃的温度下长期使用，甚至能够耐受短时间的高温超过300℃。

2. 优异的力学性能：聚醚醚酮具有较高的拉伸强度和模量，使其在高温和高压环境下能够保持良好的机械性能。

3. 良好的化学稳定性：聚醚醚酮对酸、碱、溶剂等化学物质具有较好的稳定性，不易受到腐蚀。

4. 优异的电绝缘性能：聚醚醚酮具有良好的电绝缘性能，可用于制造电气设备和电子器件。

5. 耐磨性：聚醚醚酮表面光滑、硬度高，具有较好的耐磨性，适用于制造需要长期摩擦的零件。

四、应用领域

因为聚醚醚酮具有优异的性能特点，因此在多个领域得到了广泛应用。

1. 航空航天领域：聚醚醚酮具有轻质、高强度、高温稳定性等特点，可用于制造飞机发动机零部件、航天器结构件等。

2. 汽车制造领域：聚醚醚酮的高温稳定性和机械性能使其成为汽车发动机、传动系统和排放系统等零部件的理想材料。

3. 医疗器械领域：聚醚醚酮对生物相容性较好，可以用于制造人工关节、牙科植入物和外科手术器械等医疗器械。

聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚砜、聚酰亚胺、聚芳酯

聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚砜、聚酰

亚胺、聚芳酯

聚苯硫醚(PPS)与聚醚醚酮(PEEK)，聚砜(PSF),聚酰亚胺(PI),聚芳酯(PAR)，液晶聚合物(LCP)一起被成为5大特种工程塑料。

聚苯硫醚英文简写为PPS，是一种新型高性能热塑性树脂，具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点。在电子、

汽车、机械及化工领域均有广泛应用。综述英文名称:Polyphenylenesulfide，

简称PPS.中文名称:聚苯硫醚,是一种新型高性能热塑性树脂聚苯硫醚是一种结

晶性的聚合物。未经拉伸的纤维具有较大的无定形区，在125℃时发生结晶放

热，玻璃化温度为93℃;熔点281℃。拉伸纤维在拉伸过程中产生了部分结晶，(增加至30%)，如在130-230℃温度下对拉伸纤维进行热处理，可使结晶度增加

到60-80%。因此，拉伸后的纤维没有明显的玻璃化转变或结晶放热现象，其熔

点为284℃。随着拉伸热定形后结晶度的提高，纤维的密度也相应增大，由拉

伸前的1.33g/cm3到拉伸后的1.34g/cm3，经热处理后则可达1.38g/cm3。PPS

是一种综合性能优异的特种工程塑料。PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点，

被广泛用作结构性高分子材料，通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。同

时，还可制成各种功能性的薄膜、涂层和复合材料,在电子电器、航空航天、汽

车运输等领域获得成功应用。近年来，国内企业积极研发，并初步形成了一定

的生产能力，改变了以往完全依赖进口的状况。但是，中国PPS技术还存在产品品种少、高功能产品少、产能急待扩大等问题，这些将是PPS下一步发展的

重点。特点

pps具有机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学药品性能强等优点;具有硬而脆、结晶度高、难燃、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良等优点。PPS

是工程塑料中耐热性最好的品种之一，热变形温度一般大于260度、抗化学性

聚醚醚酮生产工艺

聚醚醚酮（PEEK）是一种高性能的工程塑料，具有优异的热稳定性、机械性能和化学稳定性，被广泛应用于航空航天、电子电器、汽车、医疗器械等领域。下面介绍一种典型的聚醚醚酮生产工艺。

首先，聚合反应。经典的聚醚醚酮的聚合反应采用的是双亲核聚合反应。聚醚醚酮的两个亲核团分别是酚基和氟烷基，聚合反应时需要先将这两个亲核团与活性链端反应，形成的聚合物具有线性结构。

聚合反应通常在高温下进行，在惰性气氛下进行以避免氧化反应。首先，在反应器中加入适量的聚合物起始剂和溶剂，然后加入酚基和氟烷基单体。通常，选择酚单体的末端存在活性氯原子，使其能与聚合物起始剂反应，接着加入氟烷基单体。反应温度一般在150至180摄氏度之间，反应时间约为4至8小时。

聚合反应结束后，聚合物通过溶剂抽提和热处理得到固体产品。首先，将反应产物用适量的溶剂洗涤，去除未聚合的单体、酚和酚酸。然后通过蒸发溶剂和热处理的方式得到纯净的聚醚醚酮。

最后，聚醚醚酮制品的成型。根据不同的产品要求，聚醚醚酮可以通过注塑、挤出、压延等方式进行成型。在成型过程中，需要控制好温度和压力，以保证产品的尺寸精度和物理性能。

需要注意的是，聚醚醚酮的制备过程中需要特别注意安全操作。由于聚醚醚酮在制备过程中会产生有害气体，如氟烷基单体的分解产物氟化氢等，需要进行良好的通风和防护措施，以保障操作人员的安全。

以上是聚醚醚酮的一种典型生产工艺，不同厂家可能会有一定的差异。随着技术的不断发展和成熟，聚醚醚酮的生产工艺也在不断改进和创新，以提高产品的质量和生产效率。

索尔维 Radel PPSU及AvaSpire PAEK材料

佚名

【期刊名称】《流程工业》

【年(卷),期】2014(000)020

【摘要】近日，医疗器械生产商青岛美耀医疗仪器有限公司在中国本土生产的首批外科手术用灭菌盒目前成功面世．其中一款产品便采用了索尔维特种聚合物提供的高性能热塑性塑料。这种灭菌盒使用了索尔维从国外进口的Radel聚亚苯基砜{PPSU）及AvaSPire聚芳醚酮（PAEK）树脂制成．可耐受反复的蒸气灭菌，温度可高达132℃．性能不会因此显著减弱。

【总页数】1页(P91-91)

【正文语种】中文

【中图分类】TB301

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特种工程塑料的性能及应用

摘要：特种工程塑料一般是指，应用性能较强、具备独特物理性能的塑料，可以广泛应用于电子、特种工业等高新科技领域。根据材质的不同，可以将其划分为不同的种类，主要包括聚苯硫醚（PPS）、聚酰亚胺（PI）、聚醚醚酮（PEEK）等。

关键词：特种工程塑料；应用性能；物理特性

引言

相比于通用型的工程塑料，特种工程塑料的综合应用性能比较高，伴随工艺技术的创新改革，对特种工程塑料的需求量正在明显增多，并且为相关产业的发展提供更加广阔的市场空间。

1、分析特种工程塑料的应用特点

相比于传统的通用工程塑料，特种工程塑料具备明显的优势，长期使用温度可超过177°C，现在还未形成规模化的生产，可以把特种工程塑料定义为第三代高分子材料。特种工程塑料具有以下特点：第一点，可以暴露在部分艰难的自然环境中，稳定性能十分强、突破传统聚合物的应用性能。第二点，把非弹性热塑性材质作为主要材料，主要通过挤出或注射的方式进行成型加工。第三点，经过反复的研究分析，推广成本比较高，售价高。第四点，特种工程塑料兼具高性能和高成本，相比于通用工程塑料，其性价比方面没有明显的优势。

2、特中工程塑料行业的发展现状

相比于国外，我国现在已经初步实了PI、PPA、LCP、PEEK等不同品种的产业化发展，但是和发达国家存在一定的差距，特种工程塑料产业目前处于初期的发展阶段，伴随工艺科技的不断改进，对特种工程塑料的需求量也在不断增多。轻量化的发展趋势，为特种工程塑料行业的发展提供了广阔的市场空间，同时，各种特种工程塑料可进一步提高产品性能，原因如下： 2.1起步时间较晚

当前在国际上，特种工程塑料的研发工作来源于20世纪60年代后期。且欧美国家对特种工程塑料开展了大量的研究与开发，从60年代出世的聚酰亚胺和80年代初问世的聚醚醚酮，到现在为止，已经研制出10多种的材料，这些材料具备很强的应用价值，同时已经实现产业化的发展。但是我国特种工程塑料起步于20世纪90年代中后期，相比于国外的相关企业具有明显差距，现在还未形成较大的发展规模，大部分产品对外依存度高达70%以上。

PEEK介绍

聚醚醚酮树脂（PolyetherEtherKetone，简称PEEK树脂）是由4，4‘-二氟二苯甲酮与对苯二

酚在碱金属碳酸盐存在下，以二苯砜作溶剂进行缩合反应制得的一种新型半晶态芳香族热塑性工程塑料。它属耐高温热塑性塑料，具有较高的玻璃化转变温度（143℃）和熔点（334℃），

负载热变型温度高达316℃（30%玻璃纤维或碳纤维增强牌号），可在250℃下长期使用，与

其他耐高温塑料如PI、PPS、PTFE、PPO等相比，使用温度上限高出近50℃；PEEK树脂

不仅耐热性比其他耐高温塑料优异，而且具有高强度、高模量、高断裂韧性以及优良的尺寸

稳定性；PEEK树脂在高温下能保持较高的强度，它在200℃时的弯曲强度达24MPa左右，在250℃下弯曲强度和压缩强度仍有12～13MPa；PEEK树脂的刚性较大，尺寸稳定性较好，

线胀系数较小，非常接近于金属铝材料；具有优异的耐化学药品性，在通常的化学药品中，

只有浓硫酸能溶解或者破坏它，它的耐腐蚀性与镍钢相近，同时其自身具有阻燃性，在火焰

条件下释放烟和有毒气体少，抗辐射能力强；PEEK树脂的韧性好，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；PEEK树脂具有突出的摩擦学特性，耐滑动磨损和微动磨损性能优异，尤其是能在250℃下保持高的耐磨性和低的摩擦系数；PEEK

树脂易于挤出和注射成型，加工性能优异，成型效率较高。此外，PEEK还具有自润滑性好、

易加工、绝缘性稳定、耐水解等优异性能，使得其在航空航天、汽车制造、电子电气、医疗

和食品加工等领域具有广泛的应用，开发利用前景十分广阔。

在航空航天方面，PEEK树脂可以替代铝和其它金属材料制造各种飞机零部件，利用其优异

的阻燃性能，可用来制造飞机内部部件，以降低飞机发生火灾时的危害程度。

在电子电器方面，PEEK树脂具有优良的电气性能，是理想的电绝缘体，在高温、高压和高湿度等恶劣的工作环境条件下，仍能保持良好的电绝缘性。因此电子电器领域逐渐成为PEEK树脂的第二大应用领域。由于PEEK树脂本身纯度很高，机械和化学性能稳定，这使

低介电常数高分子材料

黄伟平,曾　钫,赵建青,吴水珠,李树辉

　收稿日期:

2007-12-21(华南理工大学材料学院,广东广州,510640)

摘要:分类介绍了近年来低介电常数高分子材料研究和开发的基本情况,包括本体低介电常数聚合

物、掺氟低介电常数聚合物和含纳米微孔低介电常数聚合物,其中在本体低介电常数聚合物部分详细介绍

了苯并环丁烯,并对每类材料的优势与局限性进行了简要的总结。最后对低介电常数高分子材料的发展及

应用进行了展望。

关键词:低介电常数;聚合物;纳米微孔;掺氟

中图分类号:TQ317

LowDielectricConstantPolymer

HUANGWei2ping,ZENGFang,ZHAOJian2qing,WUShui2zhu,LIShu2hui

(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,SouthChinaUniversity

ofTechnology,Guangzhou510641,Guangdong,China)

　Abstract:Threekindsoflowdielectricconstantpolymerinrecentresearcharediscussedinthisreview,inclu2

dingbulkpolymer,fluorine2dopedpolymerandnanoporouspolymer,BCBisdescribedindetailinthebulkpoly2

mersection,advantagesanddisadvantagesofthesethreekindsofpolymeraresummarizedbriefly1Developments

andapplicationsoflowdielectricconstantpolymerarepredictedintheend1

　Keywords:lowdielectricconstant;polymer;nanoporous;fluorine2doped

新型含硼聚芳醚酮的制备、性能及在偶氮聚芳醚酮合成中的应用

王永鹏;刘梦竹;张宇轩;林英健;商赢双;朱轩伯;张海博;姜振华

【摘要】利用双酚A型聚芳醚酮与联硼酸频哪醇酯在[Ir(COD)Cl]2和4,4'-二叔丁基-2,2'-联吡啶催化下反应,制备了新型含硼酸酯双酚A型聚芳醚酮,通过控制联硼酸频哪醇酯的投入量来实现硼酸酯的定量引入。再经过高碘酸钠作用得到含硼酸双酚A型聚芳醚酮,最后,通过高效Suzuki-Miyaura反应将偶氮定量引入到聚芳醚酮主链。利用核磁共振(1 H NMR)确定了聚合物的结构,利用凝胶渗透色谱( GPC)确定了聚合物的分子量,利用差示扫描量热分析( DSC)和热失重分析( TGA)研究了聚合物的热性能,利用紫外-可见光谱( UV-Vis)研究了偶氮聚芳醚酮的光谱学性能。%Novel poly( aryl ether ketone) s with pendant pinacolboronate

groups( PAEK-Bpin) and boric acid groups(PAEK-BOH) were synthesized.

PAEK-Bpin was prepared by the borylation of poly(aryl ether ketone) in the

presence of [ IrCl( COD) ] 2 and dtbpy. The quantitative introduction of

borate can be controlled by the amount of Bis( pinacolato) diboron( B2

pin2 ) . PAEK-BOH was obtained under the action of NaIO4 . Azo-PAEK was

obtained via Suzuki-Miyaura reaction. The structure and property

peek结晶温度

结晶温度：285℃

聚醚醚酮PEEK是一种半结晶性芳香族热塑性工程塑料。因此，它具有三种典型的热转变温度∶玻璃化转变温度（Ta）为143℃，结晶温度（Tc）为285℃，熔点（Tm）为334℃。

特性∶耐高温性、自润滑性、耐化学性、阻燃性、耐水解性、耐磨损性以及抗疲劳性等优良的性能。

聚芳醚酮简称PAEK，是一类亚苯基环通过醚键和羰基（酮基）连接而成的结晶型芳香族热塑性聚合物。按分子链中醚键、酮基与苯环连接次序和比例的不同，可形成许多不同的聚合物、如聚醚酮PEK、聚醚醚酮PEEK、聚醚酮酮PEKK、聚醚醚酮酮PEEKK和聚醚酮醚酮酮PEKEKK等品种。其中，聚醚醚酮PEEK是第一个工业生产的品种。聚醚醚酮（以下简称PEEK，是1978年由英国帝国化学工业公司（IC）研究开发成功的，因其具备高等级的耐热、耐腐蚀、耐辐射性能，以及优异的抗疲劳性和电性能，还具有出色的加工性能等诸多优点，成为公认的全球性能最高的热塑性材料之一。最初是用于国防军工领域，后逐渐扩展至民用领域、包括工业制造业、航空航天、汽车工业、电子电气和医疗器械等。