和瑞璐塑業(yè)一起聊一聊特種工程塑料：聚醚醚酮（PEEK）
英文名字 Polyether ether ketone，通稱PEEK。
聚醚醚酮(PEEK)環(huán)氧樹脂是一種晶形、超耐高溫型熱固性高聚物。具備耐熱、耐化學(xué)品浸蝕等物理學(xué)特性，可作為耐熱構(gòu)造原材料和電絕緣層材料。根據(jù)改性材料，PEEK 能夠得到高些的工藝性能。比如，可與聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚砜(PESU)等共混以達(dá)到不一樣的應(yīng)用規(guī)定。J.Denault 和Lin S H 各自選用夾層玻璃纖維(GF)、碳纖維(CF)等復(fù)合型提高PEEK 環(huán)氧樹脂，以提升 原材料的應(yīng)用溫度、剛度、規(guī)格可靠性及沖擊性特性;納米復(fù)合材料添充PEEK 復(fù)合材料的強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及拉申應(yīng)變速率較純PEEK 提升 了20%-50%，進(jìn)而進(jìn)一步擴(kuò)張其運(yùn)用范疇。
1977 年，美國ICI 企業(yè)取得成功生成了聚醚醚酮PEEK，1978年逐漸在銷售市場(chǎng)上市場(chǎng)銷售，1982 年以Victrex 型號(hào)市場(chǎng)銷售迄今。因?yàn)橛熊姽び们闆r，PEEK 銷售市場(chǎng)長(zhǎng)期性被該企業(yè)壟斷性。生產(chǎn)商除開美國ICI 企業(yè)外，也有日本三菱化學(xué)企業(yè)、住友化學(xué)企業(yè)、美國的一家公司和印尼Gharda 企業(yè)等。PEEK 環(huán)氧樹脂一面世就被相關(guān)生產(chǎn)廠家做為一種關(guān)鍵的戰(zhàn)略軍用原材料，對(duì)很多我國限定出入口。為了更好地達(dá)到在我國國防安全工作的發(fā)展趨勢(shì)和民用型的急缺，吉大特殊橡膠制品研究所開發(fā)設(shè)計(jì)出具備獨(dú)立專利權(quán)的PEEK 環(huán)氧樹脂生成生產(chǎn)工藝，長(zhǎng)春市吉林大學(xué)高新科技原材料有限責(zé)任公司選用該技術(shù)性基本建設(shè)了500t/a 的生產(chǎn)制造設(shè)備。
主要用途
以PEEK 為基材的熱固性復(fù)合材料已變成 航天航空行業(yè)具有實(shí)際意義的復(fù)合材料之一。碳纖維/聚醚醚酮復(fù)合材料已取得成功運(yùn)用到F117A 飛機(jī)自動(dòng)式汽車尾翼、C-130 飛機(jī)整體機(jī)身腹腔墻板、龍卷風(fēng)飛機(jī)整體機(jī)身蒙皮及V-22 飛機(jī)前起落架等商品的生產(chǎn)制造。獨(dú)特碳纖維提高的PEEK 吸波復(fù)合材料具備很好的吸波特性，能使頻率為0.1MHZ-50GHZ 的單脈沖大幅衰減系數(shù)，型號(hào)規(guī)格為APC 的該類復(fù)合材料早已運(yùn)用于戰(zhàn)斗機(jī)的整體機(jī)身和飛機(jī)翼。此外，ICI 企業(yè)開發(fā)設(shè)計(jì)的APC-2 型PEEK 復(fù)合材料是CelionG40-700 碳纖維與PEEK 復(fù)絲摻雜紗單邊提高復(fù)合材料，尤其合適生產(chǎn)制造直升飛機(jī)旋翼飛機(jī)和巡航導(dǎo)彈外殼，英國隱藏直升飛機(jī)LHX 早已選用此類復(fù)合材料。C L Ong 等研發(fā)了PEEK/高純石墨纖維復(fù)合材料，并將其干固成戰(zhàn)機(jī)頭頂部的降落設(shè)備，具備較短的生產(chǎn)制造周期時(shí)間及耐自然環(huán)境適應(yīng)能力等特性。因?yàn)槠渚邆涑錾淖枞嫉燃?jí)，也常見于制取飛機(jī)內(nèi)部零件，減少飛機(jī)產(chǎn)生火災(zāi)的危害水平。
運(yùn)用
PEEK 具備阻燃性、包復(fù)工藝性能好(可熔化擠壓，而無需有機(jī)溶劑)、耐脫離性好、耐磨損耗性好及耐輻照度性好等特性，早已作為電纜線、電纜線的絕緣層或防護(hù)層，廣泛運(yùn)用于核能、飛機(jī)、船只等行業(yè)。PEEK 還能夠用以生產(chǎn)制造原子能發(fā)電站用連接器和閘閥零件，火箭彈用充電電池槽及其沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件等。用注塑成型法還可制成核廢料處理的器皿。
生產(chǎn)加工成形
1塑料薄膜
現(xiàn)階段中國有二種成形方式 ，即持續(xù)浸漬法和流延法。先在二甲基乙酰胺水溶液中，制取濃度值為15%~16%、比濃粘度20~50秒的聚酰胺酸溶液。隨后，以多程浸膠機(jī)開展預(yù)浸實(shí)際操作，用0.05mm厚的鋁鉑作持續(xù)媒介。每浸一次都?xì)v經(jīng)烤制干躁(180℃下列)，去除有機(jī)溶劑，預(yù)浸速率為3.5~6.5m/min。隨后，在350℃下解決30~一個(gè)小時(shí)，使聚酰胺酸膜脫干環(huán)化。待制冷后，將聚酰亞胺化的塑料薄膜從鋁鉑上撕下，即得制成品。若將聚酰胺酸溶液流延在持續(xù)運(yùn)行的不銹鋼板基帶芯片上，根據(jù)烤制和高溫脫干環(huán)化，就可以制得聚酰亞胺塑料薄膜。
2壓模塑膠
苯四苯甲酸二酐和4，4′-二羥基聯(lián)苯醚等克分子反映制取的15~20%低粘度聚酰胺酸溶液，再添加叔胺金屬催化劑，加溫沉積，去除有機(jī)溶劑，再經(jīng)300℃高溫解決，做成高比表面積的橡塑制品粉。而后，選用相近粉未冶金法，聚酰亞胺粉末狀添加模板中于300℃保持十分鐘，再充壓(275MPa)2分鐘，在維持工作壓力的標(biāo)準(zhǔn)下吹風(fēng)機(jī)制冷，至溫度小于200℃后，消除工作壓力，脫模就可以。
3.纖維
聚均苯四甲酰亞胺纖維是由它的先母粒聚酰胺酸的DMAC(二甲基乙酰胺)水溶液,在汽態(tài)自然環(huán)境中干紡成聚酰胺酸纖維,在充足拉申的狀況下轉(zhuǎn)換成聚酰亞胺纖維,熱轉(zhuǎn)換后于550℃進(jìn)行纖維拉申。那樣做成的纖維其抗拉強(qiáng)度為0.45GPa，延伸率為11.7%，應(yīng)變速率為6.4gPa。
4.建筑涂料
聚酰胺酸可作為建筑涂料原材料。將其施膠到電纜線上，熱轉(zhuǎn)換成聚酰亞胺，就可以造成一種關(guān)鍵的電纜線建筑涂料。上述情況的Pyre ML和Pyralin均屬該類聚均苯四甲酰亞胺建筑涂料。