Polyetheretherketon (PEEK) werd voor het eerst ontwikkeld door Imperial Chemical (ICI) in 1977 en officieel verkocht als VICTREX®PEEK in 1982. In 1993 verwierf VICTREX de ICI-productiefabriek en werd een onafhankelijk bedrijf. Weigas heeft het breedste assortiment poly(etherketon)producten op de markt, met een huidige capaciteit van 4.250T/jaar. Bovendien zal begin 2015 de derde VICTREX®-poly(etherketon)fabriek met een jaarlijkse capaciteit van 2900 ton worden gelanceerd, met een capaciteit van meer dan 7000 ton per jaar.
Ⅰ. Inleiding tot prestaties
PEEK als het belangrijkste product van poly (aryletherketon, de speciale moleculaire structuur geeft het polymeer een hoge temperatuurbestendigheid, goede mechanische prestaties, zelfsmering, gemakkelijke verwerking, chemische corrosieweerstand, vlamvertragend, stripweerstand, stralingsweerstand, isolatiestabiliteit, hydrolysebestendigheid en eenvoudige verwerking, zoals de uitstekende prestaties, worden nu erkend als de beste thermoplastische technische kunststoffen.
1 Bestand tegen hoge temperaturen
VICTREX PEEK-polymeren en -mengsels hebben doorgaans een glasovergangstemperatuur van 143 ° C, een smeltpunt van 343 ° C, een thermische denaturatietemperatuur tot 335 ° C (ISO75Af, met koolstofvezel gevuld) en een continue gebruikstemperatuur van 260 ° C. C (UL746B, geen vulling).
2. Slijtvastheid
VICTREX PEEK-polymeermaterialen bieden uitstekende wrijvings- en slijtvastheid, vooral in de slijtvaste gemodificeerde wrijvingsklassen, over een breed scala aan drukken, snelheden, temperaturen en contactoppervlakruwheid.
3. Chemische resistentie
VICTREX PEEK is vergelijkbaar met nikkelstaal en biedt uitstekende corrosieweerstand in de meeste chemische omgevingen, zelfs bij hoge temperaturen.
4. Vuur lichte rook en niet-giftig
VICTREX PEEK-polymeermateriaal is zeer stabiel, monster van 1,5 mm, ul94-V0-kwaliteit zonder vlamvertrager. De samenstelling en inherente zuiverheid van dit materiaal zorgen ervoor dat het bij brand zeer weinig rook en gas produceert.
5. Hydrolysebestendigheid
VICTREX PEEK polymeren en mengsels zijn bestand tegen chemische aantasting door water of hogedrukstoom. Onderdelen gemaakt van dit materiaal kunnen een hoog niveau van mechanische eigenschappen behouden bij continu gebruik in water bij hoge temperaturen en drukken.
6. Uitstekende elektrische eigenschappen
VICTREX PEEK biedt uitstekende elektrische prestaties over een breed scala aan frequenties en temperaturen.
Bovendien heeft VICTREX PEEK-polymeermateriaal ook een hoge zuiverheid, milieubescherming, gemakkelijke verwerking en andere kenmerken.
Ⅱ. Onderzoek naar de productiestatus
Sinds de succesvolle ontwikkeling van PEEK, met zijn eigen uitstekende prestaties, heeft het brede voorkeur gekregen van mensen en is het al snel een nieuwe onderzoeksfocus geworden. Een reeks chemische en fysische modificaties en verbeteringen van PEEK hebben het toepassingsgebied van PEEK verder uitgebreid.
1. Chemische modificatie
Chemische modificatie is het veranderen van de moleculaire structuur en regelmaat van het polymeer door het introduceren van speciale functionele groepen of kleine moleculen, zoals: het veranderen van de verhouding van etherketongroepen op de hoofdketen of het introduceren van andere groepen, vertakkende verknoping, zijketengroepen, blokcopolymerisatie en willekeurige copolymerisatie op de hoofdketen om de thermische eigenschappen ervan te veranderen.
VICTREX®HT™ en VICTREX®ST™ zijn respectievelijk PEK en PEKEKK. De E/K-verhouding van VICTREX®HT™ en VICTREX®ST™ wordt gebruikt om de hoge temperatuurbestendigheid van het polymeer te verbeteren.
2. Fysieke wijziging
Vergeleken met chemische modificatie wordt fysische modificatie in de praktijk op grotere schaal toegepast, waaronder verbetering van de vulling, modificatie van het mengen en modificatie van het oppervlak.
1) Verbetering van de vulling
De meest voorkomende vulwapening is vezelversterking, waaronder glasvezel-, koolstofvezelversterking en Arlene-vezelversterking. Experimentele resultaten tonen aan dat glasvezel, koolstofvezel en aramidevezel een goede affiniteit hebben met PEEK, dus worden ze vaak geselecteerd als vulmiddel om PEEK te verbeteren, hoogwaardige composietmaterialen te maken en de sterkte en gebruikstemperatuur van PEEK-hars te verbeteren. Hmf-grades is een nieuw met koolstofvezel gevuld composiet van VICTREX dat superieure weerstand tegen vermoeiing, bewerkbaarheid en uitstekende mechanische eigenschappen biedt in vergelijking met de huidige, met koolstofvezel gevulde VICTREX PEEK-serie met hoge sterkte.
Om wrijving en slijtage te verminderen worden vaak PTFE, grafiet en andere kleine deeltjes toegevoegd om de versterking te verbeteren. Slijtkwaliteiten zijn speciaal aangepast en versterkt door VICTREX voor gebruik in omgevingen met hoge slijtage, zoals lagers.
2) Wijziging van het mengsel
PEEK mengt met organische polymeermaterialen met een hoge glasovergangstemperatuur, wat niet alleen de thermische eigenschappen van composieten kan verbeteren en de productiekosten kan verlagen, maar ook een grote invloed heeft op de mechanische eigenschappen.
VICTREX®MAX-Series™ is een mengsel van VICTREX PEEK-polymeermateriaal en authentieke EXTEM®UH thermoplastische polyimide (TPI) hars op basis van SABIC Innovative Plastics. Hoogwaardige MAX Series™-polymeermaterialen met uitstekende hittebestendigheid zijn ontworpen om te voldoen aan de groeiende vraag naar PEEK-polymeermaterialen die beter bestand zijn tegen hoge temperaturen.
De VICTREX® T-serie is een gepatenteerd mengsel op basis van VICTREX PEEK-polymeermateriaal en Celazole® polybenzimidazool (PBI). Het kan worden gesmolten en voldoet aan de vereiste uitstekende sterkte, slijtvastheid, hardheid, kruip en thermische eigenschappen onder de meest veeleisende omstandigheden bij hoge temperaturen.
3) Oppervlaktemodificatie
Het onderzoek van VICTREX, uitgevoerd in samenwerking met Wacker, een toonaangevende producent van vloeibare siliconen, heeft aangetoond dat het VICTREX PEEK-polymeer de sterke punten van zowel stijve als flexibele siliconen combineert met de hechtende eigenschappen van andere kunststoffen. PEEK-component als inzetstuk, gecoat met vloeibaar siliconenrubber of dubbelcomponentenspuitgiettechnologie, kan een uitstekende hechting verkrijgen. De temperatuur van de VICTREX PEEK-spuitgietmatrijs bedraagt 180 ° C. De latente warmte maakt een snelle uitharding van siliconenrubber mogelijk, waardoor de totale injectiecyclus wordt verkort. Dit is het voordeel van de tweecomponentenspuitgiettechnologie.
3. De ander
1) VICOTE™-coatings
VICTREX heeft een op PEEK gebaseerde coating geïntroduceerd, VICOTE™, om de prestatieverschillen in veel van de hedendaagse coatingtechnologieën aan te pakken. VICOTE™-coatings bieden hoge temperatuur-, slijtvastheid, sterkte, duurzaamheid en krasbestendigheid, evenals een breed scala aan hoogwaardige voordelen voor toepassingen die worden blootgesteld aan extreme omstandigheden zoals hoge temperaturen, chemische corrosie en slijtage, zowel in de industrie, de automobielsector, voedselverwerking, halfgeleider-, elektronica- of farmaceutische onderdelen. VICOTE™-coatings bieden een langere levensduur, verbeterde prestaties en functionaliteit, lagere totale systeemkosten en verbeterde ontwerpvrijheid om productdifferentiatie te bereiken.
2) APTIV™-films
APTIV™-films bieden een unieke combinatie van eigenschappen en kenmerken die inherent zijn aan VICTREX PEEK-polymeren, waardoor ze een van de meest veelzijdige hoogwaardige filmproducten zijn die beschikbaar zijn. De nieuwe APTIV-films zijn veelzijdig en geschikt voor een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder trilfilms voor luidsprekers van mobiele telefoons en consumentenluidsprekers, draad- en kabelisolatie en wikkelmantels, drukomvormers en sensormembranen, slijtvaste oppervlakken voor industriële en elektronische producten, elektrische substraten en luchtvaartisolatievilt.
Ⅲ, Toepassingsgebied
PEEK wordt sinds de lancering op grote schaal gebruikt in de lucht- en ruimtevaart-, automobiel-, elektronica-, energie-, industriële, halfgeleider- en medische velden.
1. Lucht- en ruimtevaart
Lucht- en ruimtevaart is het eerste toepassingsgebied van PEEK. De bijzonderheid van de lucht- en ruimtevaart vereist flexibele verwerking, lage verwerkingskosten en lichtgewicht materialen die bestand zijn tegen zware omstandigheden. PEEK zou aluminium en andere metalen in vliegtuigonderdelen kunnen vervangen omdat het uitzonderlijk sterk, chemisch inert en vlamvertragend is, en gemakkelijk tot onderdelen kan worden gegoten met zeer kleine toleranties.
In het vliegtuig zijn er succesvolle gevallen geweest van een kabelboomklem en pijpklem, waaierblad, deurgreep van de machinekamer, isolatiefolie, composiet sluiting, kabelbinder, kabelboom, gegolfde huls, enz. Externe radarkoepel, landingsgestelnaaf deksel, putdeksel, kuipbeugel enzovoort.
PEEK-hars kan ook worden gebruikt om batterijen voor raketten, bouten, moeren en onderdelen voor raketmotoren te maken.
2. Slimme matras
Momenteel vereist de auto-industrie in toenemende mate de dubbele prestatie van voertuiggewicht, kostenminimalisatie en maximalisatie van productprestaties, vooral het streven van mensen naar voertuigcomfort en stabiliteit. Het gewicht van de bijbehorende airconditioning, elektrische ramen, airbags en ABS-remsysteemapparatuur is ook toenemend. De voordelen van PEEK-hars, zoals goede thermodynamische prestaties, wrijvingsweerstand, lage dichtheid en eenvoudige verwerking, worden gebruikt om auto-onderdelen te maken. Terwijl de verwerkingskosten aanzienlijk worden verlaagd, kan niet alleen het gewicht met wel 90% worden verminderd, maar kan ook de levensduur voor lange tijd worden gegarandeerd. Daarom wordt PEEK, ter vervanging van roestvrij staal en titanium, gebruikt om het materiaal van de binnenafdekking van de motor te vervaardigen. Er zijn ook veel toepassingen voor de productie van lagers, pakkingen, afdichtingen, koppelingsringen en andere componenten voor auto's, naast de transmissie-, rem- en airconditioningsystemen.
3. Elektronica
VICTREX PEEK heeft de kenmerken van hoge temperatuurbestendigheid, slijtvastheid, corrosieweerstand, lage vluchtigheid, lage extractie, lage vochtopname, milieubescherming en vlamvertragend, groottestabiliteit, flexibele verwerking, enz. Het wordt veel gebruikt in computers, mobiele telefoons, printplaten, printers, lichtgevende diodes, batterijen, schakelaars, connectoren, harde schijven en andere elektronische apparaten.
4. De energiesector
Het kiezen van de juiste materialen wordt vaak gezien als een van de sleutelfactoren voor succesvolle ontwikkeling in de energie-industrie, en de afgelopen jaren is VICTREX PEEK steeds populairder geworden in de energie-industrie om de operationele prestaties te verbeteren en het risico op downtime als gevolg van defecte componenten te verminderen.
VICTREX PEEK wordt steeds vaker gebruikt door de energie-industrie vanwege zijn hoge hittebestendigheid, stralingsbestendigheid, hydrolysebestendigheid, zelfsmering, weerstand tegen chemische corrosie en uitstekende elektrische prestaties, zoals onderzeese geïntegreerde kabelboompijpleidingen, draden en kabels, elektrische connectoren, sensoren in het boorgat , lagers, bussen, tandwielen, steunringen en andere producten. In olie en gas worden waterkracht, geothermie, windenergie, kernenergie en zonne-energie toegepast.
APTIV™-films en VICOTE™-coatings worden ook veel gebruikt in de industrie.
5. Anders
In de mechanische industrie wordt PEEK-hars vaak gebruikt voor het maken van compressorkleppen, zuigerveren, afdichtingen en verschillende chemische pomplichamen en kleponderdelen. Het gebruik van deze hars in plaats van roestvrij staal om een waaier van een vortexpomp te maken, kan uiteraard de mate van slijtage en het geluidsniveau verminderen en de levensduur ervan verlengen. Bovendien vormen moderne connectoren een andere potentiële markt, omdat PEEK voldoet aan de specificaties van buismontagematerialen en bij hoge temperaturen kan worden verlijmd met behulp van een verscheidenheid aan lijmen.
De halfgeleiderindustrie ontwikkelt zich in de richting van grotere wafers, kleinere chips, smallere lijnen en lijnbreedtematen, enz. VI CTREx PEEK-polymeermateriaal heeft duidelijke voordelen bij de productie van wafers, front-endverwerking, verwerking en inspectie, en back-endverwerking.
In de medische industrie is PEEK-hars bestand tegen maximaal 3000 autoclaveercycli bij 134 ° C, waardoor het geschikt is voor de vervaardiging van chirurgische en tandheelkundige apparatuur met hoge sterilisatie-eisen die herhaaldelijk gebruik vereisen. PEEK-hars kan een hoge mechanische sterkte, goede spanningsbestendigheid en hydrolysestabiliteit vertonen in heet water, stoom, oplosmiddelen en chemische reagentia, enz. Het kan worden gebruikt voor de vervaardiging van een verscheidenheid aan medische apparaten die stoomdesinfectie bij hoge temperaturen vereisen. PEEK heeft niet alleen de voordelen van lichtgewicht, niet-giftige en corrosiebestendigheid, maar is ook het materiaal dat het dichtst bij het menselijk skelet ligt en dat op organische wijze met het lichaam kan worden gecombineerd. Daarom is het gebruik van PEK-hars om menselijk skelet te vervaardigen in plaats van metaal een andere belangrijke toepassing van PEEK op medisch gebied.
Ⅳ, vooruitzichten
Samen met de ontwikkeling van wetenschap en technologie zullen mensen steeds meer eisen stellen aan materiaal, vooral in het huidige energietekort. De auteurs van gewichtsverlies moeten elke onderneming over de vraag nadenken, waarbij plastic in plaats van staal de onvermijdelijke trend is van de ontwikkeling van materialen voor speciale technische kunststoffen PEEK zal de “universele” vraag steeds groter worden en ook een steeds breder toepassingsveld.
Posttijd: 02-06-22