PEEK （聚醚醚酮）概述
聚醚醚酮，通常稱為 PEEK，是聚醚酮家族半結晶熱塑性塑膠的一部分。 其他結構中具有不同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，是 PEEK更廣泛使用的主要因素。
PEEK以其全方位的高性能而著稱，具有令人印象深刻的物理性能。 這種半結晶熱塑性塑膠還可以長期暴露在高壓蒸汽、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 規格背後的性能優勢，適用於必須承受惡劣工作條件的注塑成型和機加工部件。
PEEK 樹脂供應商， 產品
自 1980 年商業引入 PEEK 以來，威格斯公司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，已導致 PEEK 在 航空航太、 石油和天然氣勘探和生產、 半導體製造、醫療和 軍事以及國防設備中的元件中得到廣泛使用。
隨著威格斯 ® PEEK 中指定部件的激增，以及工程師們對這種材料性能的認識不斷提高，出現了新的應用可能性，這些可能性超出了初始等級的性能限制。 這些機會導致了 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，以及顯著提高 PEEK結構強度的玻璃纖維和碳纖維增強材料。
PEEK樹脂相對容易熔融加工，因此也使 PEEK 樹脂適用於各種加工方法，包括注塑成型、壓縮成型以及纖維、管材、管材、薄膜和可加工型材的擠出。 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的名義進行商業化，包括具有性能增強的配方，可提高耐磨性和結構強度。 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、加工成精密部件的擠出型材、擠出薄膜和管材的形式服務於眾多行業和應用。
Victrex PLC和Solvay在 PEEK 聚合物方面的最新開發包括用於人體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將其植入物等級指定為 PEEK™，而Solvay則將其植入產品Zeniva®命名為 PEEK的。
PEEK 用於加工的型材形狀
由於 PEEK相對易於加工，因此由這種超高性能熱塑性塑膠製成的各種等級的型材很容易被世界各地的機械加工車間所獲得。 Drake 向其中許多加工公司提供其全系列的 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格。
Drake的 PEEK 過程控制和纖維取向技術
Drake Plastics在 PEEK 形狀擠出和注塑成型 方面的技術專注於嚴格控制熔融加工過程中涉及的高溫和高壓。 我們在這一領域的專業知識確保了 PEEK 加工和模製零件的最高性能水準和尺寸穩定性。
對於玻璃纖維和碳纖維增強 PEEK 牌號，在加工和加工中決定成品零件性能的一個重要因素涉及管理纖維取向的技術。 在這個領域，Drake在熔體加工和定義機加工零件的理想纖維取向方面都有數十年的成功經驗，以實現您的應用的最大強度和尺寸穩定性。
Drake's PEEK 股票形狀、商品名稱
Drake 提供一整套 PEEK 型材，從未增強和增強的軸承和耐磨等級到業內最廣泛尺寸範圍的玻璃和纖維增強配方。
根據所使用的特定等級的樹脂，Drake Plastics將Victrex® PEEK 或Solvay KetaSpire® PEEK 品牌應用於其最佳質量的擠出形狀。 這些優質形狀包括 Drake 獨有的形狀，例如直徑為 10 英寸/255 毫米的棒材和板材，厚度為 4.0 英寸/200 毫米，代表了全球最大的擠出形狀尺寸。
Drake 還提供品牌為 Drake 工業級 PEEK 的形狀，與其他市售 PEEK 庫存形狀相比，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Drake工業級 PEEK 的產品沒有樹脂認證，確認符合Mil-P46183標準。 它們在具有某些應用所需經濟性的條件下進行大批量擠出。
PEEK 性能簡介
高溫下的強度保持和尺寸穩定性
PEEK 在高溫下的彎曲強度和拉伸強度方面具有很高的耐受性。 其特性包括 302°F （150°C） 的 Tg（玻璃化轉變溫度）。 在未增強的牌號中，其熱變形溫度為 315°F （157°C），纖維增強牌號在更高的溫度下也能保持高強度。 威格斯的性能數據列出了其30%碳纖維增強的 威格斯450 CA30 PEEK的熱變形溫度，例如，在520°F（271°C）下，與未增強的配方相比，性能有了顯著提高。 需要注意的是，該值來自模制的樣品，這些樣品的纖維定向最佳，以便進行測試。 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結果。
PEEK 在高溫負載下還表現出優異的抗蠕變或冷流性能。 當暴露於極端溫度變化時，它還具有高度的尺寸穩定性，並且具有低線性熱膨脹係數。
Drake Plastics擠出和注塑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 KetaSpire KT820 GF30 和30%碳纖維增強的 KetaSpire KT 820CF30，以及威格斯的30%碳纖維增強 PEEK 450 CA30。
耐磨性
儘管 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承受嚴重動態載荷和速度的應用。 機械和生產設備的一個主要優點是，由這些等級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，這對食品、製藥和類似的清潔生產操作來說是一個巨大的好處。 憑藉更長的使用壽命，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。
Drake Plastics將其轉換為庫存形狀和零件的軸承和耐磨 PEEK 牌號的例子包括 Victrex 450 FC30 “10-10-10”，它結合了PTFE、石墨和碳纖維，以及 Victrex 450 FE20 PEEK 含有20%的分散PTFE粉末。 這兩個等級也都符合 FDA 標準。 碳纖維增強結構牌號 Victrex 450 CA30 和 KetaSpire KT820 CF30 在某些軸承應用中表現最佳，特別是那些需要增強剛度和強度的軸承應用。 實現最高性能水平的關鍵要求包括在裝配中足夠堅硬和光滑的耐磨配合面，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。 高性能熱塑性塑膠具有獨特的 2：1 醚酮 （E） 與酮 （K） 比例，與其他聚醚酮（如 PEK、PAEK 和 PEKEKK）相比具有出色的耐化學性。 它能夠承受長期暴露於非常廣泛的化學品中，這導致了許多應用，在這些應用中，它取代了金屬，在腐蝕性環境中獲得了更長的使用壽命，例如 石油和天然氣行業的井下設備。
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，其符合 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
由於其固有的純度， 半導體製造業 已為工具和夾具指定了各種 PEEK 等級。 這一特性最大限度地減少了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
PEEK的可燃性等級也使 PEEK 成為電氣和飛機部件的常見選擇。 未增強 PEEK 的UL94 V-0等級為0.060英寸，纖維增強等級的UL94 V-0等級為0.020英寸厚度。 PEEK 還符合美國聯邦航空局（FAA）對飛機結構和電氣部件的火焰和煙霧產生標準。
PEEK的典型應用
PEEK配方系列應用的典型特徵是需要高性能熱塑性塑膠的耐化學性和耐水解性、在達到其溫度限制時的高強度、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被指定用於密封件、閥座、絕緣體和電氣連接器。 工業生產設備應用包括軸承和磨損機械元件和等離子焊接工具尖端。 化學惰性和低離子雜質是選擇 PEEK 作為半導體製造過程化學工具和夾具的原因。 PEEK的低發煙率、結構強度和耐熱性是 PEEK在飛機部件中的性能優勢之一。 符合 FDA 標準的軸承和耐磨以及未改性的 PEEK 牌號也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發展， PEEK 的應用可能性不斷擴大。 例如，高溫 PEEK XT適用於傳統 PEEK 牌號的熱性能之外的應用。 此外，索爾維和威格斯通過開發生物相容性牌號擴大了 PEEK 的用途。
高溫 PEEK
高溫 PEEK由Solvay開發，被命名為 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） 比率，與其他耐高溫聚醚酮相比，該聚合物具有固有的優越耐化學性。
可用於注塑成型和擠出成型的高溫 KetaSpire PEEK XT 樹脂包括未增強等級和 30% 玻璃纖維和碳纖維增強配方。
在熱性能方面， PEEK XT 的玻璃化轉變溫度為 338°F （170° C），比傳統的未增強 PEEK 高 36°F （20°C）。 它的熔化溫度也高出 81°F （45°C）。 高溫 PEEK XT在超出傳統 PEEK 牌號能力的溫度下仍能保持其更高的機械強度和優異的電氣性能。 Solvay報告稱，與傳統PEEK相比，PEEK XT在320°F（160°C）下的拉伸模量高出400%，拉伸強度高出近50%。 它還為暴露在更高溫度極端下的電氣應用提供了介電強度和體積電阻率的重大提升。
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更高的強度保持、電氣絕緣和絕緣以及燒蝕性能。
Drake在高溫 PEEK XT方面的能力包括 注塑成型零件 和 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的未增強型 KetaSpire XT-920 NT、30%碳纖維增強的 KetaSpire XT-920 CF30和30%玻璃纖維增強的 KetaSpire XT-920 GF30 PEEK。
醫療和生物相容性 PEEK 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。 該材料對化學品、伽馬輻射和高壓蒸汽具有固有的抵抗力，可延長需要頻繁高壓滅菌迴圈和滅菌的儀器和設備的使用壽命。 重量輕是手術和牙科工具的一個優勢。 PEEK注塑成型的能力還允許在大批量生產中經濟、精確地再現工具和設備。 有幾種 PEEK 牌號符合這些應用和其他醫療行業應用的合規性和認證要求。
包括在內的植入式 PEEK 牌號在醫療領域也獲得了廣泛的接受。 它們具有高強度和無線電半透明性，這是通過各種醫學成像方法可視化植入設備的優勢。
威格斯以 PEEK™稱號開發了一系列生物相容性牌號，這些牌號已被接受用於短期和永久性人體植入物的元件和設備。 這些牌號由威格斯旗下的invibio® Biomaterials Solutions嚴格管理，並帶有 PEEK™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，並在嚴格管理的條件下提供給醫療行業的合格公司。
Drake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Drake的一大重點。 我們在這一領域的投資為工程師和規格制定者提供了獲得新型高性能熱塑性塑膠的機會，這些熱塑性塑膠具有各種形狀尺寸和配置，適用於機加工零件。 Drake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Drake成為醫療和生命科學行業客戶擠出、機加工和模塑元件的能力和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。
