Polyetheretherketon (PEEK) byl poprvé vyvinut společností Imperial Chemical (ICI) v roce 1977 a oficiálně prodáván jako VICTREX®PEEK v roce 1982. V roce 1993 VICTREX získal výrobní závod ICI a stal se nezávislou společností. Weigas má nejširší sortiment poly(etherketonových) produktů na trhu se současnou kapacitou 4 250 T/rok. Kromě toho bude počátkem roku 2015 spuštěna třetí továrna na výrobu poly(etherketonu) VICTREX® s roční kapacitou 2 900 t s kapacitou přes 7 000 t/rok.
Ⅰ. Úvod do výkonu
PEEK jako nejdůležitější produkt poly (aryletherketon, jeho speciální molekulární struktura dává polymeru odolnost vůči vysokým teplotám, dobré mechanické vlastnosti, samomazání, snadné zpracování, chemická odolnost proti korozi, zpomalovač hoření, odolnost proti odlupování, odolnost vůči záření, izolační stabilita, odolnost proti hydrolýze a snadné zpracování, jako je vynikající výkon, je nyní uznáván jako nejlepší termoplastický technický plast.
1 Odolnost vůči vysokým teplotám
Polymery a směsi VICTREX PEEK mají typicky teplotu skelného přechodu 143 °C, bod tání 343 °C, teplotu tepelné denaturace až 335 °C (ISO75Af, plněné uhlíkovými vlákny) a nepřetržitou provozní teplotu 260 °C. C (UL746B, bez výplně).
2. Odolnost proti opotřebení
Polymerové materiály VICTREX PEEK poskytují vynikající odolnost proti tření a opotřebení, zejména v třídách modifikovaného tření odolných proti opotřebení, v širokém rozsahu tlaků, rychlostí, teplot a drsnosti kontaktního povrchu.
3. Chemická odolnost
VICTREX PEEK je podobný niklové oceli a poskytuje vynikající odolnost proti korozi ve většině chemických prostředí, a to i při vysokých teplotách.
4. Oheň lehký kouř a netoxický
Polymerní materiál VICTREX PEEK je velmi stabilní, vzorek 1,5 mm, třída ul94-V0 bez retardéru hoření. Složení a inherentní čistota tohoto materiálu umožňuje produkovat velmi málo kouře a plynu v případě požáru.
5. Odolnost proti hydrolýze
Polymery a směsi VICTREX PEEK jsou odolné vůči chemickému napadení vodou nebo vysokotlakou párou. Díly vyrobené z tohoto materiálu si mohou zachovat vysokou úroveň mechanických vlastností při nepřetržitém používání ve vodě při vysokých teplotách a tlacích.
6. Vynikající elektrické vlastnosti
VICTREX PEEK poskytuje vynikající elektrický výkon v širokém rozsahu frekvencí a teplot.
Polymerní materiál VICTREX PEEK má navíc také vysokou čistotu, ochranu životního prostředí, snadné zpracování a další vlastnosti.
Ⅱ. Výzkum stavu výroby
Od úspěšného vývoje PEEK, s jeho vlastní vynikající výkonností, si jej lidé velmi oblíbili a rychle se stal novým zaměřením výzkumu. Řada chemických a fyzikálních modifikací a vylepšení PEEK dále rozšířila oblast použití PEEK.
1. Chemická modifikace
Chemická modifikace spočívá ve změně molekulární struktury a pravidelnosti polymeru zavedením speciálních funkčních skupin nebo malých molekul, jako jsou: změna podílu etherketonových skupin na hlavním řetězci nebo zavedení dalších skupin, větvení síťování, skupiny postranních řetězců, bloková kopolymerizace a náhodná kopolymerace na hlavním řetězci pro změnu jeho tepelných vlastností.
VICTREX®HT™ a VICTREX®ST™ jsou PEK a PEKEKK. Poměr E/K VICTREX®HT™ a VICTREX®ST™ se používá ke zlepšení odolnosti polymeru vůči vysokým teplotám.
2. Fyzická modifikace
Ve srovnání s chemickou modifikací je v praxi více využívána fyzikální modifikace, včetně vylepšení výplně, modifikace míchání a modifikace povrchu.
1) Vylepšení výplně
Nejběžnější výplňovou výztuží je vláknitá výztuž, včetně skleněných vláken, výztuže z uhlíkových vláken a výztuže z vláken Arlene. Experimentální výsledky ukazují, že skleněná vlákna, uhlíková vlákna a aramidová vlákna mají dobrou afinitu k PEEK, takže jsou často vybírána jako plnivo pro vylepšení PEEK, výrobu vysoce výkonných kompozitních materiálů a zlepšení pevnosti a provozní teploty pryskyřice PEEK. Hmf-grades je nový kompozit plněný uhlíkovými vlákny od VICTREX, který nabízí vynikající odolnost proti únavě, obrobitelnost a vynikající mechanické vlastnosti ve srovnání se současnou řadou VICTREX PEEK plněných uhlíkovými vlákny.
Aby se snížilo tření a opotřebení, často se ke zlepšení vyztužení přidávají PTFE, grafit a další malé částice. Stupně opotřebení jsou speciálně upraveny a zesíleny VICTREX pro použití v prostředích s vysokým opotřebením, jako jsou ložiska.
2) Modifikace míchání
PEEK se mísí s organickými polymerními materiály s vysokou teplotou skelného přechodu, které mohou nejen zlepšit tepelné vlastnosti kompozitů a snížit výrobní náklady, ale mají také velký vliv na mechanické vlastnosti.
VICTREX®MAX-Series™ je směs polymerního materiálu VICTREX PEEK a autentické termoplastické polyimidové (TPI) pryskyřice EXTEM®UH na bázi SABIC Innovative Plastics. Vysoce výkonné polymerní materiály řady MAX™ s vynikající tepelnou odolností jsou navrženy tak, aby uspokojily rostoucí poptávku po polymerních materiálech PEEK odolnějších vůči vysokým teplotám.
Řada VICTREX® T je patentovaná směs na bázi polymerního materiálu VICTREX PEEK a polybenzimidazolu Celazol® (PBI). Může být tavitelný a může splňovat požadovanou vynikající pevnost, odolnost proti opotřebení, tvrdost, tečení a tepelné vlastnosti v nejnáročnějších podmínkách vysokých teplot.
3) Úprava povrchu
Výzkum společnosti VICTREX provedený ve spolupráci s Wackerem, předním výrobcem tekutého silikonu, prokázal, že polymer VICTREX PEEK v sobě spojuje sílu tuhého i pružného silikonu s adhezivními vlastnostmi jiných umělých plastů. Komponenta PEEK jako vložka, potažená tekutým silikonovým kaučukem, nebo technologie dvousložkového vstřikování, může získat vynikající přilnavost. Teplota vstřikovací formy VICTREX PEEK je 180 °C. Její latentní teplo umožňuje rychlé vytvrzení silikonového kaučuku, čímž se zkracuje celkový cyklus vstřikování. To je výhoda technologie dvousložkového vstřikování.
3. Druhý
1) Povlaky VICOTE™
Společnost VICTREX představila povlak na bázi PEEK, VICOTE™, který řeší mezery ve výkonu v mnoha dnešních technologiích povlakování. Povlaky VICOTE™ nabízejí vysokou teplotu, odolnost proti opotřebení, pevnost, trvanlivost a odolnost proti poškrábání a také širokou škálu výhod vysokého výkonu pro aplikace, které jsou vystaveny extrémním podmínkám, jako je vysoká teplota, chemická koroze a opotřebení, ať už v průmyslu, automobilovém průmyslu, potravinářské, polovodičové, elektronické nebo farmaceutické díly. Povlaky VICOTE™ poskytují prodlouženou životnost, zlepšený výkon a funkčnost, snížené celkové náklady na systém a větší svobodu návrhu pro dosažení diferenciace produktů.
2) Filmy APTIV™
Fólie APTIV™ nabízejí jedinečnou kombinaci vlastností a vlastností, které jsou obsaženy v polymerech VICTREX PEEK, díky čemuž jsou jedním z nejuniverzálnějších dostupných vysoce výkonných fólií. Nové fólie APTIV jsou všestranné a vhodné pro různé aplikace, včetně vibračních fólií pro reproduktory mobilních telefonů a spotřebitelských reproduktorů, izolace vodičů a kabelů a pláště vinutí, měniče tlaku a membrány senzorů, povrchy odolné proti opotřebení pro průmyslové a elektronické výrobky, elektrické substráty a letecké izolační plsti.
Ⅲ, Oblast použití
PEEK se od svého uvedení na trh široce používá v letectví, automobilovém průmyslu, elektronice, energetice, průmyslu, polovodičích a lékařství.
1. Letectví
Letectví je první aplikační oblastí PEEK. Zvláštnost letectví vyžaduje flexibilní zpracování, nízké náklady na zpracování a lehké materiály, které vydrží drsné prostředí. PEEK by mohl nahradit hliník a jiné kovy v letadlových dílech, protože je výjimečně pevný, chemicky inertní a zpomaluje hoření a lze jej snadno tvarovat do dílů s velmi malými tolerancemi.
Uvnitř letadla byly úspěšné případy spony kabelového svazku a objímky potrubí, lopatky oběžného kola, kliky dveří strojovny, izolační krycí fólie, kompozitního spojovacího materiálu, řemene z vázacího drátu, kabelového svazku, vlnité manžety atd. Externí kryt, náboj podvozku kryt, kryt šachty, držák kapotáže a tak dále.
Pryskyřici PEEK lze také použít k výrobě baterií pro rakety, šroubů, matic a dílů pro raketové motory.
2. Chytrá matrace
V současné době automobilový průmysl stále více vyžaduje dvojí výkon: hmotnost vozidla, minimalizaci nákladů a maximalizaci výkonu produktu, zejména snahu lidí o pohodlí a stabilitu vozidla, hmotnost odpovídající klimatizace, elektrických oken, airbagů a výbavy brzdového systému ABS je také zvyšující se. Výhody pryskyřice PEEK, jako je dobrý termodynamický výkon, odolnost proti tření, nízká hustota a snadné zpracování, se využívají k výrobě automobilových dílů. Zatímco náklady na zpracování jsou značně sníženy, lze nejen snížit hmotnost až o 90 %, ale také je možné zaručit dlouhou životnost. K výrobě materiálu vnitřního krytu motoru se proto používá PEEK jako náhrada nerezové oceli a titanu. Výroba automobilových ložisek, těsnění, těsnění, kroužků spojky a dalších komponentů, kromě převodovek, brzd a klimatizačních systémů je také mnoho aplikací.
3. Elektronika
VICTREX PEEK má vlastnosti vysoké teplotní odolnosti, odolnosti proti opotřebení, odolnosti proti korozi, nízké těkavosti, nízké extrakce, nízké absorpce vlhkosti, ochrany životního prostředí a zpomalovače hoření, stability velikosti, flexibilního zpracování atd. Je široce používán v počítačích, mobilních telefonech, desky plošných spojů, tiskárny, světelné diody, baterie, spínače, konektory, jednotky pevných disků a další elektronická zařízení.
4. Energetický průmysl
Výběr správných materiálů je často vnímán jako jeden z klíčových faktorů úspěšného rozvoje v energetice a v posledních letech se VICTREX PEEK stává stále populárnějším v energetickém průmyslu, aby zlepšil provozní výkon a snížil riziko prostojů spojených se selháním komponent.
VICTREX PEEK je stále více využíván v energetickém průmyslu pro svou vysokou tepelnou odolnost, odolnost vůči radiaci, hydrolýzu, samomazání, chemickou odolnost proti korozi a vynikající elektrický výkon, jako jsou podmořské integrované kabelové svazky potrubí, vodičů a kabelů, elektrické konektory, hloubkové senzory , ložiska, pouzdra, ozubená kola, opěrné kroužky a další produkty. V ropě a plynu se uplatňuje vodní energie, geotermální energie, větrná energie, jaderná energie, solární energie.
Fólie APTIV™ a povlaky VICOTE™ jsou také široce používány v průmyslu.
5. Jiné
Ve strojírenství se pryskyřice PEEK běžně používá k výrobě ventilů kompresorů, pístních kroužků, těsnění a různých těles chemických čerpadel a částí ventilů. Použití této pryskyřice místo nerezové oceli k výrobě oběžného kola vírového čerpadla může zjevně snížit stupeň opotřebení a hladinu hluku a prodloužit jeho životnost. Moderní konektory jsou navíc dalším potenciálním trhem, protože PEEK splňuje specifikace materiálů pro montáž potrubí a lze jej lepit při vysokých teplotách pomocí různých lepidel.
Polovodičový průmysl se vyvíjí směrem k větším waferům, menším čipům, užším čarám a velikostem šířky čar atd. Polymerní materiál VI CTREx PEEK má zjevné výhody při výrobě waferů, front-end zpracování, zpracování a kontrole a back-end zpracování.
V lékařském průmyslu může pryskyřice PEEK odolat až 3000 cyklům autoklávování při 134 °C, díky čemuž je vhodná pro výrobu chirurgických a stomatologických zařízení s vysokými požadavky na sterilizaci, které vyžadují opakované použití. Pryskyřice PEEK může vykazovat vysokou mechanickou pevnost, dobrou odolnost proti namáhání a hydrolytickou stabilitu v horké vodě, páře, rozpouštědlech a chemických činidlech atd. Lze ji použít k výrobě různých zdravotnických prostředků vyžadujících vysokoteplotní parní dezinfekci. PEEK má nejen výhody nízké hmotnosti, netoxicitu a odolnost proti korozi, ale je také materiálem nejbližším lidskému skeletu, který lze organicky kombinovat s tělem. Proto je použití pryskyřice PEK k výrobě lidské kostry místo kovu další důležitou aplikací PEEK v lékařské oblasti.
Ⅳ, Vyhlídky
Spolu s rozvojem vědy a techniky budou lidé stále více a více dbát na materiál, zvláště při současném nedostatku energie, autoři hubnutí si každý podnik musí zvážit otázku, nevyhnutelným trendem je plast místo oceli vývoje materiálů pro speciální strojírenské plasty PEEK bude „univerzální“ poptávka stále větší a také bude stále širší aplikační pole.
Čas odeslání: 02-06-22