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2024年9月25-27日 | 上海世博展览馆1&2号馆

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2024上海医疗设备展Medtec科普 | PEEK为什么更优于其他特种工程塑料

2024-05-16

导语:

PEEK(polyetheretherketone,聚醚醚酮)是分子主链中含有链节的线性芳香族高分子化合物,构成单位为氧-对亚苯基-氧-羰-对亚苯基,是半结晶性、热塑性塑料。

2024上海医疗设备展Medte看来,这种特种工程塑料,与其他特种工程塑料相比具有更多显著优势。

PEEK熔点334℃,软化点168℃,拉伸强度132~148mpa,耐正高温260度、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀,有阻燃、耐剥离性、耐磨性、不耐强硝酸、浓硫酸、抗辐射、超强的机械性能等优点,可用于高端的机械、核工程和航空等科技,也可用作耐高温结构材料和电绝缘材料,或与玻璃纤维或碳纤维复合制备增强材料。peek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。

PEEK(聚醚醚酮)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。

 

  • 耐高温

PEEK树脂具有较高的熔点(334℃)和玻璃化转变温度(1 43℃),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℃。

 

  • 机械特性

PEEK(聚醚醚酮)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。

 

  • 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。

 

  • 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。

1.PEEK塑胶原料注塑成型收缩率小,这对控制PEEK注塑零件的尺寸公差范围非常有好处,使PEEK零件的尺寸精度比通用塑料高很多;

2. 热膨胀系数小,随着温度的变化(可由环境温度的变化或运转过程中摩擦生热引起),PEEK零件的尺寸变化很小

3. 尺寸稳定性好,塑料的尺寸稳定性是指工程塑料制品在使用或存放过程中尺寸稳定的性能,这种尺寸的变化主要是因为聚合物分子的活化能提高后,使链段有某种程度的卷曲导致的;

4.PEEK耐热水解特性突出,在高温高湿环境下吸水性很低,不会出现类似尼龙等通用塑料因吸水而使尺寸发生明显变化的情况;

高值耗材是医疗器械领域的重要应用耗材。近年来,随着国家创新政策的不断提出,材料和关键零部件也需要取得重大突破来满足创新医疗器械设备的需求,以支持《医疗装备产业发展规划(2021-2025年)》的实现。2024上海医疗设备展Medtec将在现场同期举办技术论坛E:医疗器械诞生的助推器——创新医用材料/配件及精加工论坛,本次会议将结合生物医用材料、精密配件及生产中精密的加工工艺在医疗器械中的应用为器械生产商和供应商提供交流平台。现在预登记参观参会限时免费>>>

  • 绝缘稳定性

PEEK(聚醚醚酮)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

耐辐照性和耐剥离性

PEEK(聚醚醚酮)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。

  • 极致性能
  •  卓越的高温性能-连续使用温度 250~260°C,短期暴露 温度高达 300°C
  • 极高的刚度、抗拉和抗压强度、抗冲击性
  • 优异的阻燃性财产-固有的阻燃性,低烟雾产生 低烟毒性
  •  几乎所有有机和无机化学品都能耐受(仅对发烟硫酸、 硝酸、二氯甲烷等腐蚀性很强的试剂敏感)
  •  高介电强度-良好的绝缘性能
  • 高击穿电压
  • 巨大的阻隔性能(CO2、H2S 等)
  •  卓越的磨损率和摩擦系数控制
聚醚醚酮(PEEK)作为一种新型的半晶态芳香族塑性工程塑料,具有极其出色的物理、力学性能,在许多特殊领域可以替代金属、陶瓷等传统材料,在减轻质量,提高性能方面贡献突出,成为当今最热门的高性能工程塑料之一。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315℃;其刚性大,尺寸稳定性,线胀系数较小,接近于金属铝材料;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耗的性能优异,尤其是能在250℃下保持高耐磨性和低摩擦因数;此外,PEEK易于挤出和注射击成型。凭借些优异的综合性能,PEEK在航空航天、机械、石油、化工、核电、轨道交通等领域有广泛的应用即使在200度蒸气中,其拉抻强度、质量及外观也不发生显著变化,可长期使用。在很高的交变应力的作用下具有很好的抗疲劳性,并且有长期的耐负荷性,耐磨性好。有极好的阻燃性,有自熄性,在树脂中不含有阻燃剂,分子中也不含卤素,所以燃烧时不会污秽环境,氧指数达24-35,阻燃等级为UL94V—0。PEEK除可溶于浓硫酸和浓硝酸中变黄外,对其他溶剂均稳定,但若结晶不充分,会在丙铜类溶剂中产生裂纹。
PEEK的成型加工可注塑、挤塑、吹塑、压制等,
PEEK材料可以通过注塑方式和棒板机加工形式或者理想产品。在设计师设计PEEK产品模式或者小批量PEEK零件时候采用注塑方式不经济。通常会采用机加工方式来生产。PEEK材料可以和其他工程塑料一样采用相同的设备技术来加工和后整理去毛刺,由于PEEK材料具有良好的耐磨性能和很好的物理性一般建议采用硬质合金,金刚石车刀和钻头来操作。
在加工PEEK产品零件时候一般要对peek棒或者peek板进行预先韧化,可以去除零件中的应力和残留应力。在机加工时候局部温度增加会导致材料中生产更多的应力因此可以对产品进行二次去除应力韧化处理。

用途

它是一种综合性能优良的工程塑料,薄膜可流延或定向,用作电线被覆线、原子能工程部件、H级或C级电绝缘材料、柔性印刷电路板、热泵机壳或机架、油井联接器、阀门、金属耐热或防腐涂料,单丝,包扎带,筛子、地铁、矿山、油田、电器工业、原子能工程、化工设备等方面。

 

目前使用

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。聚醚醚酮树脂( Polyether Ether Ketone,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( 343℃ ),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,2024上海医疗设备展Medtec还了解到,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。
文章来源:高性能树脂工作室
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