聚芳醚酮（PAEK）概述
化學名稱聚芳醚酮 （PAEK） 適用於其結構中含有任意數量的芳基、醚和酮結構單元的聚合物家族。 索爾維已將AvaSpire PAEK版本商業化。 我們網站上所有對PAEK的引用都與AvaSpire等級有關。 PAEK被認為是 PEEK （聚醚醚酮）的混合物，其分子結構中具有芳基（A）鍵，使聚合物具有高模量、熱穩定性和阻燃性能。
PAEK的性能介於PEEK和其他超高性能熱塑性塑膠之間，如PEI（聚醚醯亞胺）和PAI（聚醯胺醯亞胺）。 例如，PAEK的玻璃化轉變溫度（Tg）為316°F（158°C），略高於 PEEK，但在537°F（280°C）時明顯低於PAI的Tg。
由於PAEK在300°F（150°C）的溫度下保持剛度，並具有良好的全方位機械性能，因此在某些應用中，PAEK可以替代 PEEK ，具體取決於應力負荷和化學環境。 對於需要大量特定零件或庫存形狀尺寸的應用，它也可以是 PEEK 的經濟選擇。
PAEK樹脂牌號
索爾維以AvaSpire® PAEK品牌生產和供應多個等級的PAEK。 未增強的牌號在熔體流動特性上略有不同，以滿足不同熔體工藝和應用的要求。 在熱性能方面，未增強的牌號具有相似的 Tg，為 316°F （158°C），並表現出相當水平的機械性能和尺寸穩定性。 也可提供耐磨配方。 玻璃纖維和碳纖維增強的PAEK配方也已開發用於需要比未填充的熱塑性材料更高的強度和剛度的應用。
未填充和纖維增強牌號均可用於通過擠出和 注塑成型進行熔融加工，AvaSpire PAEK樹脂系列中也提供具有適用於擠出薄膜和薄管材的熔融特性的未增強牌號。
PAEK樹脂的一個顯著特點是其著色性。 這對於外觀部件來說是一個優勢，因為材料選擇標準包括美觀性和強度保持，以及達到高性能塑膠的熱性能極限。 PAEK在這一類別中的典型應用包括醫療和牙科器械手柄，以及電氣設備的外殼和元件。
用於機械加工的PAEK型材
Drake Plastics從各種PAEK配方中生產型材，併為其提供AvaSpire等級的代號，用於生產這些產品。 特定牌號包括 AvaSpire 621 NT PAEK，這是一種未增強的天然材料，符合 FDA 標準，具有良好的抗衝擊性。 AvaSpire 621 GF30 PAEK 基於其30%的玻璃纖維增強材料，提供更高的機械強度。 它還符合 FDA 標準。 AvaSpire 621 CF30 是 Drake 用於機械加工的高強度 PAEK 型材的補充，這是一種 30% 碳纖維增強的牌號。 除了機械性能和符合 FDA 標準外， AvaSpire 621 CF30 PAEK 還比未填充和玻璃纖維增強的 AvaSpire 配方具有更高的耐磨性。
Drake 從庫存中提供多種尺寸的 AvaSpire PAEK 庫存形狀，並根據要求擠出其他配置。 能力還包括來自我們的 AvaSpire PAEK 毛坯形狀的 CNC 加工精密部件，以及 Drake 客戶指定的 AvaSpire PAEK 等級的注塑成型零件。
PAEK性能特點
PAEK具有良好的全方位性能，在評估應用材料時，通常將其與其他聚醚酮聚合物進行比較。
例如，索爾維的AvaSpire PAEK在幾個性能領域與 PEEK是Solvay和Victrex PLC共同提供的超高性能熱塑性塑膠。 此外，還存在顯著差異。 PAEK的強度保持上限略高，而 PEEK 具有更強的耐磨性和抗疲勞性。 此外，雖然PAEK具有非常好的耐環境性，但 PEEK 可以承受更廣泛的化學物質。 以下性能摘要重點介紹了一些關鍵的相似之處和不同之處：
強度超過 150ºC
與 PEEK相比，其具有芳基鍵的雜化聚酮聚合物結構在300°F（150°C）的溫度範圍內使PAEK具有更高的剛度。 這在每種材料的Tg（玻璃化轉變溫度）或軟化點中很明顯，PAEK的測量值為316°F（158°C），而 PEEK 的測量值為302°F（150°C）。 在此溫度範圍內，PAEK的強度保持是PAEK優於 PEEK的關鍵屬性。
機械性能
雖然 PEEK 在結構強度和剛度等因素上表現出更高的性能，但PAEK被認為在整體機械性能方面具有良好的平衡。 例如，未增強的PAEK的彎曲模量為令人印象深刻的450,000 psi（3100 MPa），但略低於 PEEK 的537,000 psi（3700 MPa）。 彎曲強度顯示出對 PEEK有利的相似百分比差異。 PEEK和PAEK在無缺口衝擊測試中都沒有斷裂，但在可比測試中，PAEK的缺口衝擊強度比PEEK高出約10%。
FDA合規性
無論配方中含有何種添加劑，AvaSpire 品牌提供的所有等級的PAEK均符合 FDA 標準。 這一特性及其著色性使其成為牙科和醫療設備外殼和器械的良好候選者。 PEEK 還符合FDA對相同類型應用的合規性要求。
耐化學性
與其他聚醚酮相比，PEEK獨特的聚合物結構是其優異的耐化學性的基礎，也是其作為石油和天然氣以及化學加工設備元件材料被廣泛使用的關鍵原因。 然而，所有聚醚酮都對許多不同的化學環境表現出良好的抵抗力，PAEK也不例外。
由於成品零件中的工作溫度、壓力和內應力水準等變數會影響任何材料的性能，因此所有應用都應在實際的最終使用條件和環境下進行測試。
電氣特性
PAEK的電氣特性使其成為連接器、連接器塊和絕緣體等應用的候選材料。 Solvay 的 AvaSpire AV-621 NT PAEK 是一種未增強的牌號，來自 Drake Plastics 的庫存形狀，在 0.125“ （3.2mm） 厚度下測量為 422 V/mil （16.6 kV /mm）。 其體積電阻率為 6.2 x 1017 Ω • cm，在很寬的頻率範圍內的介電常數為 3.1。
阻燃性
與所有聚醚酮聚合物一樣，PAEK具有阻燃性能，使其在UL測試的厚度下具有94 V-O等級。 其可燃性等級和電氣性能使其成為電氣設備元件、連接器和絕緣體的競爭者。
PAEK的典型應用
其性能、耐化學性和著色性的綜合平衡相結合，使PAEK成為以下應用的候選者：
- 牙科和手術器械手柄和電氣設備外殼，充分利用了PAEK的著色性及其對蒸汽和其他類型的滅菌的抵抗力。
- 電連接器、連接器塊、電氣設備元件和外殼。
- 油氣及化工加工設備閥座、壓氣機閥板、襯套、軸承等高溫流體處理部件。
- 用於食品和藥品加工、灌裝和包裝設備的元件，需要符合 FDA 標準並能耐高壓和高溫清潔和消毒。
