聚醚醚铜生产工艺及市场前景调研报告

聚醚醚铜（PEEK）项目生产工艺
及其市场前景预测

调研报告

二○一四年二月
目 录
第一章 聚醚醚铜 PEEK简介 ........................................................... 3
第一节 产品简介 ....................................................... 3
第二节 产品发展及制备原理 ............................................. 7
第二章 聚醚醚铜(PEEK)生产工艺 .................................................... 9

第一节 国外(ICI公司)PEEK树脂制备方法与工艺 .......................... 10
第二节 国内PEEK树脂制备方法及优势 ................................... 12
第三章： 聚醚醚酮（PEEK）国内供需状况及市场分析 .................. 14

第一节 国内外生产状况 ................................................ 14
第二节 市场需求及预测 ................................................ 19
第一章 聚醚醚铜 PEEK简介
聚醚醚酮是指在大分子主链结构中有芳基、酮基和醚基组成的线性高分
子化合物，是聚芳醚酮中最主要的品种，英文名称Polyetherether Ketone，缩
写代号为PEEK。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醚醚类高聚物。分子结构式为：

第一节 产品简介
PEEK由4，4'-二氟苯酮、对苯二酚和碳酸钠为原料，以二苯砜为溶剂合
成制得。
中文名称 双（4-氟苯基）甲酮与1，4-苯二酚的聚合物
中文同义词 聚醚醚铜
英文名称
PEEK

英文同义词
4,4’-Difluorobenzophenone,hydroquinonepolymer；
Methanone,bis(4-fluorophenyl)-,polymerwith1,4-benzenediol;
POLY ETHER ETHER KETONE;
polyetheretherkrtone;
Polyetheretherketone(peek)
CAS号
29658-26-2
一、物理性质

密度：1.265(非晶型)；1.320(结晶型) g/cm3
冲击强度(缺口)： 60～80 J/m
断裂伸长率： ≥150%
吸水性： ≤0.1%
体积电阻率： 1016 Ω·cm
弯曲强度： ≥140 MPa
介电常数： 3.2～3.3
拉伸强度： ≥93 MPa
阻燃性(UL94)： V-0
英国Victrex公司和美国Amoco公司都有PEEK产品，还有德国Evonik
公司的VESTAKEEP粉末产品。
结晶态的密度1.32。最大特点是耐热性极好，在所有工程塑料中具有最
好的耐热水性和耐蒸汽性，可在200~240℃蒸汽中长期使用，或在300℃高压
蒸汽中短期使用。耐化学药品性优良，并有良好的绝缘性和耐辐射性。
二、PEEK产品特性
1、耐高温性——聚醚醚酮PEEK具有较高的玻璃化转变温度(Tg=143℃)
和熔点(Tm=334℃)，其负载热变形温度高达316℃，长期使用温度为260℃，
瞬时使用温度可达300℃。
机械特性聚醚醚酮PEEK具有刚性和柔性，特别是对交变应力下的抗疲
劳性非常突出，可与合金材料相媲美。
2、自润滑性——聚醚醚酮PEEK具有优良的滑动特性，适合于严格要求
低摩擦系数和耐磨耗用途的场合，特别是用碳纤维、石墨、PTFE改性的滑动
牌号的PEEK耐磨性非常优越。
3、耐腐蚀性——浓硫酸外，PEEK不溶于任何溶剂和强酸、强碱，而且
耐水解，具有很高的化学稳定性。
4、阻燃性——聚醚醚酮PEEK具有自熄性，即使不加任何阻燃剂，可达
到UL标准的94V-0级。
5、易加工性——由于PEEK具有高温流动性好，而热分解温度又很高的
特点，可采用多种加工方式：注射成型、挤出成型、模压成型及熔融纺丝等。
聚醚醚酮（PEEK） 聚醚醚酮的加工方法：用硬合金刀进行加工，并加
冷却液，防止材料产生应力
三、PEEK产品应用
由于聚醚醚酮PEEK具有优良的综合性能，在许多特殊领域可以替代金
属、陶瓷等传统材料。该塑料的耐高温、自润滑、耐磨损和抗疲劳等特性，
使之成为当今最热门的高性能工程塑料之一，它主要应用于航空航天、汽车
工业、电子电气和医疗器械等领域。
(1)航空航天领域聚醚醚酮PEEK可加工成各种高精度的飞机零部件，由
于其耐水解、耐腐蚀和阻燃性能好，可加工成飞机的内/外部件及火箭发动机
的许多零部件。
(2)汽车制造聚醚醚酮PEEK一直成功地用于汽车制造业，由于它具有良
好耐摩擦性能，可以替代金属(包括不锈钢、钛)制造发动机内罩、汽车轴承、
密封件和刹车片等。
(3)工业领域聚醚醚酮PEEK由于具有良好机械性能、耐高温、耐磨耗，
并能耐高压，常用来制造压缩机阀片、活塞环、密封件等。
(4)医疗器械聚醚醚酮PEEK可在134℃下经受3000次循环高压灭菌，这
一特性能满足灭菌要求高、需反覆使用的手术和牙科设备的制造，加上它的
抗蠕变和耐水解性，用它可制造需高温蒸汽消毒的各种医疗器械。尤为重要
的是PEEK无毒、质轻、耐腐蚀，是与人体骨骼最接近的材料，因此可采用
PEEK代替金属制造人体骨骼。
(5)绝缘材料PEEK因具有优良的电气性能，在高温、高湿等恶劣条件下，
聚醚醚酮的绝缘性能仍能保持，是理想的电绝缘材料，特别是在半导体工业
中得到广泛应用。
（6）PEEK是一种新型工程塑料，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。
（7）改性聚醚醚酮（PEEK），有黑色碳纤增强导电聚醚醚酮（PEEK），
有红色碳纤增强导电聚醚醚酮（PEEK），有矿物增强聚醚醚酮（PEEK），
有玻纤增强聚醚醚酮（PEEK），及PEEK树脂。
虽然聚醚醚酮具有许多优良性能，但是价格昂贵，限制了其在一些领域
的应用。另外，它的冲击强度较差，为了进一步提高其性能，以满足各个领
域的综合性能和多样化需要，可采用填充、共混、交联、接枝等方法对其进
行改性，以得到性能更加优异的PEEK塑料合金或PEEK复合材料。例如：
PEEK与聚醚共混可得到更好的力学性能和阻燃性；PEEK与PTFE共混制成
复合材料，具有突出的耐磨性，可用于制造滑动轴承、动密封环等零部件；
PEEK用碳纤维等填充改性，制成增强的PEEK复合材料，可大大提高材料的
硬度、刚性及尺寸的稳定性等。
PEEK耐高温热性能十分突出，可在250℃下长期使用，瞬间使用温度可
达300℃；其刚性大，尺寸稳定性，线胀系数较小，接近于金属铝材科；PEEK
化学稳定性好，对酸、碱及几乎所有的有机溶剂都有很强的抗腐蚀能力，同
时具有阻燃、抗辐射等性能；PEEK耐滑动磨损和微动磨损的性能优异，尤其
是能在250℃下保持高耐磨性和低摩擦因数；此外，PEEK易于挤出和注射成
型。凭借这些优异的综合性能，、PEEK主要应用在汽车和航空发动机箱、头
灯反射器、热交换制件，阀门衬套以及深海油田制件，机械、石油、化工、
核电、轨道交通、电子和医学等领域有广泛的应用。
（8）机械特性PEEK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是所有塑料中最出众的，可与合金材料媲美。
（9）自润滑性PEEK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、石墨各占一定比例混合改性
的PEEK自润滑性能更佳。
（10）耐化学药品性(耐腐蚀性)PEEK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。
（11）阻燃性PEEK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。
（12）耐剥离性PEEK的耐剥离性很好，因此可制成包覆很薄的 或电磁
线，并可在苛刻条件下使用。
（13）耐疲劳性PEEK在所有树脂中具有最好的耐疲劳性。
（14）耐辐照性耐高辐照的能力很强，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 。
（15）耐水解性PEEK及其复合材料不受水和高压水蒸气的化学影响，
用这种材料作成的制品在高温高压水中连续使用仍可保持优异特性。
耐辐照性、绝缘性稳定、耐水解，抗压，耐腐蚀，其符合材料制作成的
机械零件具有自润滑效果。 其耐温、热稳定性佳、超高耐热（较PPS优良）、
HDT在315摄氏度以上，UL连续使用温度为250摄氏度。
第二节 产品发展及制备原理
一、产品发展历程简介
1962~1964年，由杜邦公司和帝国化学工业公司合成出聚芳醚酮；
1977年，英果帝国化学工业公司合成出聚醚醚酮，1978年以Victrex为
商品名开始出售；
PEEK自1978年由ICI公司开发以来，一直就被各国作为重要的战略性
国防军工材料。前期市场规模较小，直到1993年由Victrex 公司独立经营前
10多年时间市场规模才只有400 t /a 左右。不过从Victrex 公司接手后，在民
用高科技领域应用以来则以每年15%左右的增速连续增长。Victrex 公司
PEEK市场发展趋势如图所示。
纵观国内外发展历程，可将PEEK的发展分为三个阶段：
第一阶段产品孕育期( 1978 ～ 1992)：ICI 公司开发PEEK，前期主要用
于西方国防军工领域，形成一个长达10多年的市场开发诱导期。
第二阶段产品婴儿期( 1993 ～ 2005)：ICI 公司的PEEK 业务由Victrex
公司独立经营，其生产规模逐步扩大，Victrex 公司长期处于独家垄断地位。