工程塑料PEEK，当之无愧的塑料王

　　工程塑料PEEK加工

　　可使用传统热塑性塑料加工设备，对聚醚醚酮进行加工。未填充和填充牌号通常以粒料、粉料、或超细粉料形式供应。粒料通常推荐采用注塑、挤出、单丝和包线等加工方式。粉料适用于压塑成型，而超细粉料通常用于涂装、复合材料预浸料和模压成型。

　　PEEK注塑的一般工艺如下：

　　1. 干燥：颗粒聚合物一般会吸收0.5%w/w大气水分，为了获得最佳效果，应进行干燥，直到水分小于0.02%w/w。可将材料置于空气循环炉中，至少在150℃干燥3小时，或在160℃干燥2小时。如放在干燥箱中干燥，则原料在托盘中的厚度不能超过25mm。并防止污染。

　　2. 回收利用：可以将余料加以回收并注入纯净材料中。建议不含填充物的回收材料不能超过总重量的30%,含填充的回收混合物则不超过总重量的10%。

　　3. 热稳定性：如果在熔融过程中设备停机，而聚合物停留时间不超过1小时，则在360℃的温度下材料无明显的退化现象。但如停机时间超过了1小时，则应把料筒温度降到340℃，在此温度下，材料可以连续数小时保持稳定，在继续加工时须提高料筒温度，如停机时间超过3小时，则应该清洗料筒。可以用一些在380℃温度下能保持性能稳定的材料，如聚醚砜或聚醚酰亚胺，也可以用低MFI的聚乙烯进行清洁。

　　4. 注射机台：聚合物的熔点是343℃, 对于可以保持熔体温度在360-400℃的传统机台都可以适用。

　　5. 料筒容量：由于PEEK聚合物的加工温度很高，材料的停留时间必须尽可能短。理想的料筒容量在总射出重量的2-5倍。

　　6. 喷嘴与闭锁系统：聚合物的熔点很高，如果温度降到343℃以下，熔融物将很快固化。因此需要将足够大的加热器安装在喷嘴处，以防止降温很产生“注塑冷料”。

　　7. 螺杆：建议螺杆的长径比L/D的最小值为16:1,但应优先选用18:1和24:1之间的L/D比值。

　　8. 料筒温度：未增强级别为360-380℃，增强级为380-400℃。

　　9. 模具温度：模具的表面温度为175-205℃。

　　10. 注射压力：一般的注射压力70-140MPa。

　　11. 注射速度：中等到高速。

　　12. 背压：建议背压设定为0-1.0MPa(0-10 kgf/cm2)。

　　13. 螺杆转速：一般螺杆转速为50-100rpm，对于强化等级，建议使用较低的螺杆转速。

　　14. 成型收缩率：不同等级的聚合物有不同的收缩率，未填充级别约为：1.2-2.4%，填充级别为：0.1-1.1%。

　　15. 二次加工：可进行粘合、攻丝，压入，金属嵌件，切削加工和表面金属化等二次加工。

　　PEEK产业链

　　PEEK的应用

　　由于聚醚醚酮具有优良的综合性能，在许多特殊领域可以替代金属、陶瓷等传统材料。该塑料的耐高温、自润滑、耐磨损和抗疲劳等特性，使之成为当今最热门的高性能工程塑料之一，它主要应用于航空航天、汽车工业、电子电气和医疗器械等领域。

　　(1)航空航天领域。聚醚醚酮可加工成各种高精度的飞机零部件，由于其耐水解、耐腐蚀和阻燃性能好，可加工成飞机的内/外部件及火箭发动机的许多零部件。

　　德国 AOA Apparatebau Gauting GmbH 公司自行设计了一系列挤压和注射成型的PEEK空中巴士部件。除了完全符合严格的飞机安全标准外，这些内部组件与以前使用的铝零件相比重量降低约50%，零件成本节省至75%。

　　(2)汽车制造。国际市场上PEEK 树脂产量的40%用 于汽车工业，利用PEEK良好耐摩擦性能和机械性能，替代金属作为制造发动机内罩的材料、汽车轴承、垫片、密封件、离合器齿环等各种零部件，在汽车的传动、刹车和空调系统中也用广泛应用。尤其是作为不锈钢和钛的替代品，PEEK树脂是一种非常好的选择。

　　(3)工业领域。聚醚醚酮具有优异的尺寸稳定性、高刚性、优异的摩擦性能、加工过程没有废气产生、易于加工并能耐高压，常用来制造压缩机阀片、活塞环、密封件等。

　　(4)医疗器械。聚醚醚酮可在134℃下经受3000次循环高压灭菌，这一特性能满足灭菌要求高、需反覆使用的手术和牙科设备的制造，加上它的抗蠕变和耐水解性，用它可制造需高温蒸汽消毒的各种医疗器械。尤为重要的是PEEK无毒、质轻、耐腐蚀，是与人体骨骼最接近的材料，因此可采用PEEK代替金属制造人体骨骼。

　　(5)电子电器领域。电子领域是聚醚醚酮树脂的第二大应用领域，用量约为25%。聚醚醚酮具有优异的尺寸稳定性、高纯度高机械性能、加工过程无废气产生，优良的电气性能，在高温、高湿等恶劣条件下，聚醚醚酮的绝缘性能仍能保持。特别是在超纯水的输送方面，应用聚醚醚酮树脂制作的管道、阀门、泵，才能使超纯水不致受到污染，国外已广为采用。

　　PEEK不仅电绝缘性能优异，且加工和化学性能超群，用其制作的零部件可经受热焊处理的高温环境，可以采用多种方式进行二次加工。因此PEEK树脂可用于晶片承载片绝缘膜、连接器、印刷电路板、高温接插件等，PEEK在电子行业中还用于μg/L 级超纯水的输送、贮存设备，如管道、阀门、泵和容器等。目前国外许多超大规模集成电路生产已使用PEEK树脂。

　　(6)能源领域。我们面临最严峻的石油和天然气挑战。

　　在更极端的环境中运行需要技术创新。抵御更高的温度和压力的侵略性化学物质释放了新的和非常规的资源。

　　随着生产和勘探成本的增加，效率最大化至关重要。服务公司正在推动高质量、实时的数据传输和健壮的工具。

　　国际社会需要安全可靠的石油和天然气作业。环境和政府压力越来越大，要求增加能源管制。

　　在这种热和高腐蚀性条件，PEEK是很好的解决方案。在-196℃(-321F)至260℃(500F)的温度范围内，具有承受207 MPa(30，000 psi)压力的能力。可承受极端压力和磨损。在220℃(428F)和4.5 MPa(650 Psi)下，在海水中保持100%的抗拉强度不变，在芳香烃流体中保持100%的抗拉强度不变，100%H2S气体中可以保持超过75%的拉伸强度。

　　(7) 电子烟

　　传统香烟对人体最大的危害不在于尼古丁，而在于焦油——一种石油的工业副产品，被认为是肺癌的主要成因。

　　而电子烟油的成分，除了尼古丁(也有不含尼古丁的烟油)和水外，主要是食用甘油。更重要的是，电子烟油并不燃烧，因此大大减少了二手烟的影响。

　　据数据统计，2010年全球电子烟市场规模约为4.16亿美元，至2016年市场容量扩大至71亿美元。六年时间内市场容量扩张了17倍，年复合增速高达60.5%。电子烟的高速增长势必导致对传统烟草的替代。电子烟对塑胶料的要求：

　　耐高温(200℃-300℃)(烟嘴位置可以选择一般耐热材料，如POM/PC等等)

　　良好散热性(尽量避免产生热量堆积，是行业当前需解决的难点之一)

　　环保无毒(在高温雾化过程没有有害物质排放，通过FDA认证)

　　无异味(受热过程不产生异味破坏烟雾口感)

　　强度足够满足日常使用，中轻度磕碰或跌落后能继续使用

　　PEEK耐高温、耐油耐腐蚀性好，其应用于电子烟主要是加热器、烟油雾化仓部分。目前来说，国内电子烟基本上是烧烟油的，用量较少。日本IQOS低温干烧烟丝的外壳、加热圈用得多，GLO也用到PEEK料。高端的雾化器油仓基本上都会使用PEEK。

　　PEEK的市场

　　PEEK的市场拓展速度一直保持15%以上。其中欧洲占48%，美国占41%，亚太地区约占6%，其他地区约占5%。由于其售价与其它品种相比过高，导致销量在特种工程塑料中是最少的。自PEEK树脂业务由英国-威格斯 VICTREX 接手以来，长期处于被垄断地位，由于价格昂贵，至今大多仍由其独家生产经营，英国-Victrex公司是迄今最大的PEEK生产商，其市场销量连续以每年20%的速度增长。

　　目前国内现有的厂家生产规模较小，产品品质稳定性不够，不过随着产品开发逐渐成熟，价格逐步降低，相信PEEK的应用将会越来越广泛。中国目前处在飞速发展的时代，预计今后的PEEK消费量会逐渐向中国转移，因此PEEK在中国将会有一个很大的市场发展前景。