简述PEEK——聚醚醚酮材料

材料概述

        PEEK全称：聚醚醚酮

       是一种具有耐高温、自润滑、易加工和高机械强度等优异性能的特种工程塑料，可制造加工成各种机械零部件，如汽车齿轮、油筛、换档启动高分子物理学公众号盘；飞机发动机零部件、自动洗衣机转轮、医疗器械零部件等。

       聚醚醚酮(PEEK)是一种半结晶热塑性聚合物，相较于传统的热固性环氧树脂，PEEK 具有优异的力学性能，如高强度、高模量和高韧性，同时具有优异的热稳定性和化学惰性[。因此，连续碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)复合材料具有轻质、高强、易修复、可焊接等优异特性，同时 PEEK 的结晶特性使其在高于玻璃化转变温度(143℃左右) 时仍具有较强承载能力。

因此，CF/PEEK 复合材料能够在 200℃条件下长期服役，是新一代航空航天热端结构的优选材料，对我国航空航天飞行器结构的发展具有重要意义。

合成工艺

     由4,4'-二氟苯酮、对苯二酚和碳酸钾为原料，以二苯砜为溶剂合成制得。

     聚醚醚酮（PEEK）釆用亲核取代法制备。由4,4'-二氟二苯甲酮与对苯二酚在二苯砜溶剂中，在碱金属碳酸盐作用下进行缩聚反应制得。反应式见图：

        缩聚反应在150℃到340℃温度下进行。起始反应温度要低，以免损失对苯二酚，并减少副反应。然后缓慢升温，聚合物溶解在溶剂中，反应在320℃下进行完全。

        聚合物分子量取决于二氟二苯甲酮和对苯二酚的摩尔比。两者通常为等摩尔比，若前者稍过量，则聚合物含有氟端基。氟端基比酚端基的热稳定性更好。

产物结构

        球晶是结晶性高聚物的微小品柆按一定方式规则排列的多品聚柴体结构,它强烈地影响高聚物的各种性能。     

       高聚物球晶在偏光显微镜下可呈现出由于双折射等效应引起的多种消光效应,其形态结构一般分为两大类,即偏光显微镜下只出现黑十字消光图的放射状球晶和除黑十字外还有消光环或消光带的带状球品。

       过去的研究表明高聚物的球品形态或只是其中一种,或是在给定的结晶条件下呈現一种,在另一条件下又呈現另一种形态,如聚醚醚酮(PEEK)仅呈现放射状球品；聚乙二醇乙二(PEA)在20一40℃结品形成带状,在低于20℃或高于40℃结品形成放射状的球品。

       从图1a 和图1c可以看出, PEEK初生纤维的纵向表面比较光滑, 附着有少量的凝胶粒子 ,纤维断面近似为圆形 ,纤维内部致密无明显空洞 ,而从图1b和图1d可知 , 在经过热拉伸定型处理的PEEK纤维纵向表面更加均匀光滑 ,纤维内部更加致密。

        PEEK初生纤维的结晶衍射峰不明显 ,这表明PEEK初生纤维的结晶度很低 ,结晶不完善 。而经过拉伸定型处理后的PEEK纤维出现两个明显的结晶衍射峰 ,这表示纤维经过拉伸定型处理后 ,在分子链应力取向诱导,拉伸热效应,拉伸介质热诱导共同作用下 , 纤维的结晶度明显增加 。

产品性能与应用

特别声明：本站所转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。