特种塑料PEEK的优异性质归纳

PEEK的分子结构中含有大量的刚性苯环,所以它的耐热性很好,可以和聚酰亚胺(PI)匹敌,而两个醚键和一个羰基又为该材料提供了良好的柔韧性。

PEEK价格昂贵,一般国产PEEK每公斤几百元,进口PEEK每公斤超过千元。PEEK的昂贵与其突出的性能是分不开的,与其他树脂材料相比,PEEK在耐高温、机械性能、稳定性、耐腐蚀、抗老化、加工性能方面都表现十分出色,其主要性质归纳如下:

1、耐高温

PEEK是现有耐热性最好的热塑性材料之一,熔点334℃(与聚四氟乙烯相似),美国UL认证长期使用温度为260℃,即使温度高达到300℃时,仍可保持极好的机械性能。PEEK热变形温度为135~160℃,20%玻纤增强PEEK热变形温度为286℃,30%玻纤增强为300℃。

2、耐热老化

PEEK具有突出的热老化性能,下图是VICTREX®450G经过200℃及310℃热老化后的性能保持率,即使是在200℃蒸汽中热老化10000h,PEEK的拉伸强度、质量及外观都不会发生显著的变化。

3、机械性能好

PEEK具有优良的力学性能,是所有树脂中韧性和刚性结合最完美的材料。PEEK刚性高,其强度和耐疲劳性可以与一些金属和合金材料相媲美,即使在高温下PEEK也能保持较高的强度,200℃时的弯曲强度可达24MPa,250℃时弯曲强度和压缩强度可达12~13 MPa,特备适于制造在高温下连续工作的构件。

PEEK线性膨胀系数小(接近金属铝),尺寸稳定性好。另外,PEEK还具有良好的耐蠕变性能,可以在使用期内承受极大的应力,不会因时间的延长而产生明显延伸。

4、耐磨自润滑

PEEK树脂本身即具有优异的自润滑和耐磨性,填充后的树脂摩擦系数可降低到0.15,且磨耗量极低,可实现无油润滑工作,在很多高温、高载荷、强腐蚀等恶劣环境下,PEEK聚合物及其复合材料都有极佳的耐磨损性能,是优异的轴承用材料。

5、耐化学腐蚀

除了高浓度的浓硫酸等强氧化性酸的腐蚀,PEEK几乎能耐任何化学药品,即使在较高温度下,它仍能保持较好的化学稳定性。

PEEK耐化学性能对比

6、耐水解

PEEK耐水解性好,23℃下的饱和吸水率只有0.5%。在所有工程塑料中,PEEK具有最好的耐热水性能和耐蒸汽性能,它可在200℃蒸汽中长期使用,或者在300℃高压蒸汽中短期使用。

7、阻燃、低烟气

PEEK阻燃性优良,具有自熄性,在不使用任何添加剂的情况下,1.45㎜厚度的PEEK样片的可燃性等级为UL94 V-0级;3.2㎜厚度的PEEK样片的可燃性等级为UL94 5V级。即使在燃烧时,发烟量及所产生的有毒气体量也极小,远低于其他品种的树脂。

8、电绝缘

PEEK树脂是理想的电绝缘体,在高温、高压和高湿度等恶劣的工作条件下,仍能保持良好的电绝缘性能。通常其体积电阻率可达到1015~1016Ω·cm,介电常数3.2~3.3F/m,在1kHz条件下介质损耗0.0016,击穿电压17Kv/mm,耐弧性175V。

9、加工性好

PEEK热分解温度高,高温下流动性好,因此具有良好的加工性能,可以采用多种方式进行加工:注射成型、挤出成型、模压成型、吹塑成型、熔融纺丝、旋转成型、粉末喷涂等。

10、耐辐射

PEEK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,例如用PEEK树脂制成的高性能电线,当γ辐照剂量达1100Mrad时仍能保持良好的绝缘能力。

11、耐剥离、耐疲劳

PEEK树脂耐剥离性能很好,因此可以制成包覆很薄的电线或电磁线,并在苛刻条件下使用。在所有树脂中,PEEK具有最好的耐疲劳性。

来源公众号:工程塑料。

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高分子

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