碳纖導電PEEK塑膠原料的應用
聚醚醚酮(PEEK)一種新型的半晶態(tài)芳香族塑性工程塑料,具有其出色的物理、力學性能,在許多領域可以替代金屬、陶瓷等傳統(tǒng)材料,在減輕質量,提方面貢獻,成為當今熱門的工程塑料之一。
1、碳纖導電PEEK塑膠原料概念
導電防靜電PEEK聚醚醚酮,英文名稱polyetheretherketone(簡稱PEEK),它是分子主鏈中含有鏈節(jié)的線性芳香族高分子化合物。其構成單位為氧-對亞苯基-氧-羰-對亞苯基,是芳香族結晶型熱塑性高分子材料,其熔點為334℃,具有機械強度高、耐高溫、耐沖擊、阻燃、耐酸堿、耐水解、耐磨、耐疲勞、耐輻照及良好的電性能。
2、碳纖導電PEEK的特點
PEEK耐高溫熱性能十分,可在250℃下長期使用,瞬間使用溫度可達315℃;其剛性大,尺寸穩(wěn)定性,線脹系數較小,接近于金屬鋁材料;PEEK化學穩(wěn)定性好,對酸、堿及幾乎所有的都有很強的抗腐蝕能力,同時具有阻燃、抗輻射等性能;PEEK耐滑動磨損和微動磨損耗的性能,尤其是能在250℃下保持高耐磨性和低摩擦因數;此外,PEEK易于擠出和成型。此外,PEEK還具有自潤滑性好、易加工、絕緣性穩(wěn)定、耐水解等優(yōu)能
3、PEEK塑膠原料的物理性能
耐高溫:PEEK樹脂具有較高的熔點(334℃)和玻璃化轉變溫度(143℃),連續(xù)使用溫度為260℃,其30%GF或CF增強牌號的負載熱變型溫度高達316℃。
機械特性:PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹脂具有良好的韌性和剛性,它具備與合金材料媲美的對交變應力的優(yōu)良耐疲勞性。
阻燃性:材料的易燃性即從氧、氮混合劑獲得高能量點燃后維持燃燒的能力。
發(fā)煙性:測量由塑料燃燒所產生煙塵的標準為ASTME662,在塑料中PEEK具有發(fā)煙性。
毒氣逸散性:PEEK與很多有機材料相同,在高溫分解時,PEEK主要產生二氧化碳和一氧化碳,使用英國航行器測試標準BSS7239可以檢測到低濃度的毒氣逸散,PEEK450G的指數為0.22,且沒有檢測到酸性氣體。
穩(wěn)定性:PEEK塑膠原料具有的尺寸穩(wěn)定特性,這對某些應用來說有的很重要。溫度、濕度等環(huán)境條件的變化對PEEK零件的尺寸影響不大,可以滿足對尺寸精度要求比較高工況下的使用要求。
絕緣穩(wěn)定性:PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹脂具有良好的電絕緣性能,并保持到很高的溫度范圍。
耐輻照性和耐剝離性:PEEK(聚醚醚酮)塑膠原料樹脂有良好的耐輻照性和耐剝離性,因此可以用來制成用途的電磁線.
自潤滑性:PEEK在所有塑料中具有出眾的滑動特性,適合于嚴格要求低摩擦系數和耐摩耗用途使用。特別是碳纖、石墨各占一定比例混合改性的PEEK自潤滑性能更佳。
耐化學藥品性(耐腐蝕性):PEEK具有的耐化學藥品性.在通常的化學藥品中,能溶解或者破壞它的只有,它的耐腐蝕性與鎳鋼相近。
耐疲勞性:PEEK在所有樹脂中具有的耐疲勞性。
耐水解性:PEEK及其復合材料不受水和高壓水蒸氣的化學影響,用這種材料作成的制品在高溫高壓水中連續(xù)使用仍可保持特性。
PEEK材料制品有很多的優(yōu)點:
◆ 自潤滑具有較低的摩擦系數,可實現無油潤滑工作,可在油、水、蒸汽、弱酸堿等介質中長期工作。
◆ 易加工 可以采用注塑成型工藝直接加工出零件??蛇M行車削、銑、鉆孔、攻絲、粘接及超聲波焊接等后加工。
◆ 低煙 燃燒時煙霧和毒氣量特別低。
◆ 耐高溫美國UL認證長期使用溫度為260℃即便溫度高達到300℃時,仍可保持的機械功能
◆ 耐磨損在很多高溫、高載荷、強腐蝕等極其惡劣的使用環(huán)境下,PEEK合物及其復合材料都有的耐磨損功能。
◆ 高強度在塑料中具有好的力學強度。同時還具有很高的剛性和表面硬度。
◆ 耐腐蝕不溶于普通溶劑,對各種有機和無機化學試劑,都具有良好的抗腐蝕功能。
◆ 耐水解在溫度超過250℃的蒸汽或處在高壓的水中浸泡,PEEK制品仍可以連續(xù)工作數千小時而不出現明顯的功能下降。
◆ 電氣功能在很寬的溫度和頻率范圍內,仍可以保持穩(wěn)定的、的電功能。
PEEK材料主要應用
1、汽車制動系統(tǒng)零件、發(fā)動機零件、變速箱高溫墊片、半導體用工具、LCD支 架、晶片周轉設備、IC測試設備零件、復印機分離爪、軸套等辦公用品高溫部件;
2、特種機械齒輪、無油潤滑軸承、壓縮機閥片、密封圈、活塞環(huán)、閥門部件、高溫傳感器探頭;
3、特種電子連接器、分析儀器零件、特種電纜護套、人體骨骼、血透機零件、鋰電池密封圈、集成電路薄膜、電熨斗、微波爐耐熱零部件等等。
PEEK性能
PEEK樹脂不但耐熱性比其他耐高溫塑料優(yōu)良,并且具有高強度、高模量、高斷裂韌性和良好的尺寸不變性;
PEEK樹脂在高溫下能保持較高的強度,它在200℃時的曲折強度達24mpa擺布,在250℃下曲折強度和緊縮強度仍有12~13mpa;
PEEK樹脂的剛性較大,尺寸不變性較好,線脹系數較小,很是接近于金屬鋁材料;
具有優(yōu)良的耐化學藥品性,化學藥品中,只有濃硫酸能消融或粉碎它,它的耐腐蝕性與鎳鋼附近,同時其本身具有阻燃性,在火焰前提下釋放煙和有毒氣體少,抗輻射能力強;
PEEK樹脂的韌性好,對交變應力的良好耐頹廢性是所有塑料中出眾的,可與合金材料媲美;
PEEK樹脂具有的摩擦學特點,耐滑動磨損和微動磨損機能優(yōu)良,特別是能在250℃下保持高的耐磨性和低的摩擦系數;
PEEK樹脂易于擠出和注塑成型,加工機能優(yōu)良,成型效力較高。
PEEK還具有自潤滑性好、易加工、絕緣性不變、耐水解等優(yōu)良機能。
為了滿足制造、耐熱、耐磨損、抗頹廢和抗沖擊零部件的要求,對PEEK樹脂進行共混、填充、纖維復合等加強改性措置,可以獲得性能加倍的優(yōu)良PEEK合金或PEEK復合材料。
如:
PEEK與聚醚酮共混可以獲得具有特定熔點和特定玻璃化溫度的復合材料,該材料的加工成型機能獲得改良;
PEEK與聚醚砜共混后的復合材料,在具有力學機能的同時,又使阻燃機能獲得了提高;
在PEEK中插手酚醛樹脂制成的材料具有特別的抗摩擦機能;
PEEK與聚四氟乙烯共混制成的復合材料,在保持PEEK的高強度、高硬度的同時,還具有凸起的耐磨性,可用于制造滑動軸承、密封環(huán)等機械零部件;
PEEK可與碳纖維和玻璃纖維等多種纖維進行改性加強,制成高機能的復合材料,纖維加強的PEEK復合材料具有優(yōu)良的抗蠕變、耐濕熱、耐老化和抗沖擊機能。
在PEEK中插手碳纖維或玻璃纖維,還可大幅度提高材料的拉伸和曲折強度;
在PEEK中插手晶須材料,可提高材料的硬度、剛性及尺寸不變性,用于制造大型石化出產線上的氫氣緊縮機和石油氣緊縮機的環(huán)狀、網狀閥片等。
用無機納米材料加強改性的PEEK復合材料,是集有機樹脂和高機能無機納米粒子的諸多特點于一身的新型復合材料,它可顯著改良PEEK樹脂的抗沖擊和耐摩擦機能,同時提高PEEK的剛性和尺寸不變性,進一步拓寬PEEK樹脂的利用范圍。
在醫(yī)療方面,PEEK樹脂除用于滅菌要求高、需幾次利用的手術和牙科設備和建造一些緊密醫(yī)療儀器外,首要的利用是可以替代金屬建造的人造骨。用PEEK樹脂建造的人造骨除具有質輕、、耐腐蝕性強等長處外,還是塑料中與人體骨骼接近的材料,可與肌體有機連絡,所以用PEEK樹脂代替金屬制造人體骨骼是其在醫(yī)療范疇方面一個很是首要的利用,具有深遠的意義和價值。