聚醚醚酮(聚醚醚酮) 概述

聚醚醚酮,通常被稱為PEEK,是聚醚酮半結晶熱塑性塑膠家族的一部分。 其他結構中具有各種醚酮比例的半結晶材料包括PEK,PEKK,PEKEKK和PAEK。 然而,與其他聚醚酮相比,PEEK聚合物獨特的2:1醚(E)與酮(K)比例具有優異的耐化學性,並且是促進PEEK更廣泛使用的主要因素。

PEEK以全方位的高性能而著稱,具有令人印象深刻的物理性能。 半結晶熱塑性塑膠還可以長期暴露於高壓蒸汽、熱水和許多高腐蝕性化學品中。 它在動態負載下的耐磨性增加了PEEK規格的性能優勢,這些規格適用於必須承受惡劣工況的注塑成型和機加工部件。

聚醚酮樹脂 生產廠家、產品

自1980年PEEK商業化推出以來,威格斯PLC已成為其領先的生產商,並通過其在英國的業務在全球範圍內供應超高性能熱塑性塑膠。 該公司的應用開發工作跨越了40多年,並導致PEEK廣泛用於 航空航太石油和天然氣勘探和生產半導體製造,醫療和 軍事以及國防設備的元件。

隨著威格斯 ® PEEK指定零件的激增以及工程師對材料性能的日益認識,出現了超出初始牌號性能極限的新應用可能性。 這些機會促成了PEEK材料的發展,這些材料服務於更廣泛的應用。 增強的性能等級包括具有改進的軸承和耐磨性能的配方,以及可顯著提高PEEK結構強度的玻璃和碳纖維增強材料。

其相對容易的熔融加工性也使PEEK樹脂適應了各種加工方法,包括注塑成型,壓縮成型以及纖維,管材,管材,薄膜和可加工毛坯形狀的擠出。 開放這些加工替代方案進一步擴大了PEEK的應用範圍和指定材料的行業。

索爾維於2000年代初開始在美國生產PEEK樹脂,並積極開發用於各行各業嚴酷工況應用的產品。 索爾維的牌號系列以KetaSpire® PEEK的名義商業化,包括具有更高耐磨性和結構強度的性能增強的配方。 KetaSpire® PEEK產品系列通常還通過擠出和注塑成型進行熔融加工,並以模塑零件和 擠出型材 的形式為眾多行業和應用提供服務,這些形狀被加工成精密部件,以及擠出薄膜和管材。

威格斯PLC和索爾維最近開發的PEEK聚合物包括用於人類植入式和非植入式生命科學應用的生物相容性牌號,以及具有更高溫度能力的牌號。 威格斯旗下的Invibio Biomaterial Solutions將其植入牌號指定為PEEK-OptimaTM,索爾維為其植入產品Zeniva®品牌化 偷看。

用於加工的PEEK型材

由於PEEK相對易於加工,因此由各種等級的超高性能熱塑性塑膠製成的毛坯形狀很容易為全球的機械車間提供。 德雷克為許多這些加工公司提供全系列的PEEK型材,這些公司在生產高品質精密零件方面具有很高的資質。

德雷克的PEEK工藝控制和纖維取向技術

德雷克塑膠在 PEEK成型擠出和注塑成型方面的 技術專注於嚴格控制熔體加工中涉及的高溫和高壓。 我們在該領域的專業知識確保了PEEK機加工和模塑零件的最大性能和尺寸穩定性。

對於玻璃和碳纖維增強PEEK牌號,決定加工和加工中成品零件性能的一個重要因素是管理纖維取向的技術。 在這一領域,德雷克在熔融加工和定義機加工零件中的理想纖維取向方面擁有數十年的成功經驗,為您的應用實現最大的強度和尺寸穩定性。

德雷克的PEEK股票形狀,商品名稱

德雷克提供完整的PEEK型材系列,從非增強和增強的軸承和耐磨等級到行業最廣泛尺寸的玻璃和纖維增強配方。

根據所用樹脂的具體等級,德雷克塑膠將威格斯 ® PEEK或索爾維KetaSpire® PEEK品牌應用於其最佳質量的擠壓形狀。 這些優質形狀包括德雷克獨有的形狀,例如10英寸/ 255mm直徑的桿和厚度為4.0英寸/ 200mm的板材,代表了全球最大的擠壓形狀尺寸。

德雷克還提供品牌為德雷克工業級PEEK的形狀,與其他市售PEEK毛坯形狀相比,其質量相當或略高。 與競爭性 PEEK棒 材和板材一樣,我們指定為德雷克工業級PEEK的產品在供應時沒有確認符合Mil-P46183標準的樹脂認證。 它們在提供某些應用所需的經濟性的條件下大批量擠出。

聚醚醚醚酮性能概況

高溫下的強度保持力和尺寸穩定性

PEEK在高溫下的彎曲和拉伸強度方面名列前茅。 其特性包括 Tg(玻璃化轉變溫度)為 302°F (150°C)。 在非增強型牌號中,其熱變形溫度為315oF(157oC),纖維增強牌號在更高的溫度下仍能保持高強度。 例如,威格斯的性能數據列出了其30%碳纖維增強威 格斯450 CA30 PEEK在520°F(271°C)時的熱變形溫度,與未增強配方相比,性能有了顯著提高。 重要的是要注意,該值來自模制的樣品,纖維以最佳方式取向以進行測試。 實際的注塑成型零件或從毛坯形狀加工的零件不太可能達到這種最佳效果。

PEEK在高溫下還具有出色的抗蠕變或抗冷流性能。 當暴露於極端溫度變化時,它也具有高度的尺寸穩定性,其線性熱膨脹係數低。

德雷克塑膠擠出和注塑成型幾種高強度玻璃和碳纖維增強PEEK配方。 牌號包括索爾維的30%玻璃纖維增強 型KetaSpire KT820 GF30 和30%碳纖維增強 型KetaSpire KT 820CF30,以及威格斯30%碳纖維增強 型PEEK 450 CA30

耐磨性

雖然PEEK具有很高的固有耐磨性,但PEEK的增強型軸承和耐磨等級可用於暴露於嚴重動態載荷和速度水平的應用。 機械和生產設備的一個主要優點是,由這些牌號製成的運動部件通常不需要外部潤滑。 這可以消除潤滑劑的污染,為食品,製藥和類似的清潔製造操作帶來顯著的好處。 由於使用壽命更長,由耐磨PEEK牌號製成的零件還可以降低維護成本,並延長零件更換計劃維護之間的生產運行時間。

德雷克塑膠將軸承和耐磨增強型PEEK牌號轉化為型材和零件的例子包括 威格斯450 FC30 “10-10-10”,它結合了PTFE、石墨和碳纖維,以及 威格斯450 FE20 PEEK ,其中含有20%分散的PTFE粉末。 這兩個等級也都符合FDA標準。 碳纖維增強結構牌號 威格斯450 CA30KetaSpire KT820 CF30 在某些軸承應用中表現最佳,特別是那些需要增強剛性和強度的軸承應用。 實現最高性能的關鍵要求包括在元件中足夠堅硬和光滑的磨損配合面,以及散熱足夠的操作條件。

耐化學性和耐水解性

耐化學性是PEEK最顯著的特性之一。 高性能熱塑性塑膠獨特的醚(E)與酮(K)比例為2:1,與其他聚醚酮(如PEK,PAEK和PEKEKK)相比,具有優異的耐化學性。 它能夠長期承受非常廣泛的化學品暴露,這導致了許多應用,在這些應用中,它取代了金屬,以延長腐蝕性環境(如 石油和天然氣行業的井下設備)的使用壽命。

PEEK還可以承受長時間暴露在熱水、蒸汽和輻射中。 食品加工和藥品生產中的應用利用了這一優勢,符合FDA標準的軸承級PEEK適用於需要在產品運行之間進行徹底清潔和消毒的元件。

純度

半導體製造行業已經為工具和夾具指定了各種PEEK牌號,因為它具有固有的純度。 這一屬性可最大限度地減少在高溫下使用各種化學品的濕法過程中的離子污染。

可燃性等級

其可燃性等級也使PEEK成為電氣和飛機部件的常客之選。 未增強的PEEK在0.060“時具有UL94 V-0等級,纖維增強等級在0.020”厚度下具有UL94 V-0等級。 PEEK還符合FAA飛機結構和電氣部件的火焰和煙霧產生標準。

典型的聚醚醚酮應用

PEEK配方系列的應用通常的特點是需要高性能熱塑性塑膠的耐化學性和耐水解性,高達其溫度極限的高強度,離子純度和耐磨性。

石油和天然氣行業已經認識到PEEK在井下設備中使用的元件方面的優勢,其中PEEK被指定為密封件,閥座,絕緣子和電連接器。 工業生產設備應用包括軸承和耐磨機械部件以及等離子焊接工具尖端。 化學惰性和低離子雜質是選擇PEEK用於半導體製造工藝化學品中工具和夾具的原因。 其低發煙性、結構強度和熱阻是PEEK對飛機部件的性能優勢之一。 符合 FDA 標準的軸承和耐磨以及未經改性的 PEEK 牌號還適用於加工和包裝設備中的各種食品接觸應用。

隨著新型超高性能熱塑性塑膠的開發,PEEK的應用可能性不斷擴大。 例如,高溫PEEK XT服務於超出傳統PEEK牌號熱性能的應用。 此外,索爾維和威格斯還通過開發生物相容性牌號來擴大PEEK的使用範圍。

高溫聚醚醚酮

由索爾維開發的高溫PEEK,指定為KetaSpire® PEEK XT,擴展了這種卓越的高性能熱塑性塑膠的熱性能和機械性能,從而擴大了其應用範圍。 該材料是真正的PEEK。 它具有相同的2:1醚(E)與酮(K)比例,與其他耐高溫聚醚酮相比,聚合物具有固有的耐化學性。

可用於注塑成型和擠出的高溫 KetaSpire PEEK XT 樹脂包括非增強級和 30% 玻璃和碳纖維增強配方。

在熱性能方面,PEEK XT的338°F(170°C)玻璃化轉變溫度比傳統的非增強型PEEK高36°F(20°C)。 其熔化溫度也高出81°F(45°C)。 高溫PEEK XT在超出傳統PEEK牌號的溫度下也能保持其更高的機械強度和優異的電氣性能。 索爾維報告稱,與傳統PEEK相比,PEEK XT在320°F(160°C)下的拉伸模量提高了400%,拉伸強度提高了近50%。 它還為暴露於較高極端溫度的電氣應用提供了介電強度和體積電阻率的大幅提升。

與傳統PEEK相比,不同等級的超高性能PEEK XT的應用利用了它們在更高溫度下具有更大的強度保持性,電絕緣和隔離以及燒蝕性能。

德雷克在高溫PEEK XT方面的能力包括 注塑成型零件用於加工的毛坯形狀,以及精密CNC加工零件。 所有產品均基於索爾維未增強的 KetaSpire XT-920 NT、30% 碳纖維增強 KetaSpire XT-920 CF30 和 30% 玻璃纖維增強 KetaSpire XT-920 GF30 PEEK。

醫療和生物相容性聚醚酮牌號

與金屬和其他材料相比,PEEK在 醫療和生命科學應用中具有多項優勢。 該材料固有的耐化學性、伽馬輻射和高壓蒸汽性能為需要頻繁高壓滅菌迴圈和滅菌的儀器和設備增加了較長的使用壽命。 重量輕是手術和牙科工具的優勢。 注塑PEEK的能力還允許在大批量生產中實現工具和設備的經濟和精確的再現性。 有幾種PEEK牌號符合這些和其他醫療行業應用的合規性和認證要求。

包括植入式PEEK牌號在內的PEEK牌號在醫療領域也獲得了廣泛的認可。 它們具有高強度和無線電半透明性,這是通過各種醫學想像方法可視化植入設備的優勢。

威格斯在PEEK-OptimaTM 名稱下開發了一系列生物相容性牌號,這些牌號已被短期和永久性人工植入物的元件和設備所接受。 這些牌號通過威格斯旗下的invibio® Biomaterials Solutions進行嚴格管理,並帶有PEEK-OptimaTM 商業名稱。

索爾維還為植入式和非植入式應用提供一系列生物相容性 PEEK 牌號。 這些材料帶有Zeniva® PEEK品牌名稱,可在嚴格管理的條件下提供給醫療行業的合格公司。

德雷克在先進PEEK產品中的產品開發和加工

高溫PEEK XT等新材料的工藝和產品開發也是德雷克的主要關注點。 我們在該領域的投資為工程師和規範人員提供了新的高性能熱塑性塑膠,這些熱塑性塑膠具有各種毛坯形狀尺寸和機加工零件配置。 德雷克的注塑成型能力也可用於從機加工零件無縫過渡到模製零件,當數量證明模具投資是合理的。

我們嚴格的品質控制體系和認證也使德雷克成為醫療和生命科學行業客戶擠出、加工和模塑部件方面有能力且值得信賴的合作夥伴,這些客戶為我們提供索爾維的植入式Zeniva® PEEK型材和樹脂。