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聚醚醚酮( PEEK) 作為一種典型的特種工程塑料，具有卓越的物理力學(xué)性能。與其它耐高溫塑料相比，PEEK 是目前特種工程塑料中耐熱等級最高、綜合性能最好的品種，長期耐熱溫度超過 250℃。此外，PEEK 還具有出色的自潤滑性、阻燃性和耐化學(xué)藥品性等。PEEK 優(yōu)異的綜合性能使其廣泛用于汽車、航空、電子信息、輸送管道等領(lǐng)域。

但PEEK 在實際應(yīng)用過程存在如下問題：

(1) 表面粘結(jié)性差，與填料的界面結(jié)合力不強，導(dǎo)熱性較差，容易造成熱膨脹、熱變形和熱疲勞; 

(2) 耐磨性能仍然不能滿足工程的需要，如支架材料、密封圈、閥門等;

(3) 成型加工比較困難，PEEK 熔融溫度為 334℃，熔融黏度大，加工溫度高，加工工藝不穩(wěn)定。

隨著各領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，對材料的性能提出越來越高的要求，對 PEEK 進行改性研究，拓展其應(yīng)用范圍成為業(yè)界研究的熱點。

PEEK 的主要改性方法

目前，PEEK 的主要改性方法包括聚合物共混改性、纖維增強改性、晶須改性、無機粒子填充改性及協(xié)同改性等。

聚合物共混改性

PEEK與其它工程塑料或者某些特種工程塑料共混，所得的共混復(fù)合材料雖然可以達到降低成本及優(yōu)化某些性能如耐磨性的作用，但均會造成PEEK 的其它性能大幅降低。

纖維增強改性

常用于纖維增強改性 PEEK 的纖維材料是碳纖維( CF) 和玻璃纖維( GF) ，但隨著材料科技的發(fā)展，出現(xiàn)了大量的其它纖維材料，如 PTFE 纖維、鋼纖維等。

在聚合物中添加纖維增強材料，可以有效改善 PEEK 復(fù)合材料的耐磨性能，降低生產(chǎn)成本。但是纖維增強 PEEK 復(fù)合材料在生產(chǎn)工藝上有一定的限制，如在熱壓工藝中，纖維與 PEEK 混合過程容易出現(xiàn)纖維團結(jié)現(xiàn)象，導(dǎo)致混合料的均勻性差。

晶須增強改性

晶須是具有一定長徑比的鹽類或金屬氧化物，價格較低，宏觀呈粉末狀，而其微觀結(jié)構(gòu)為纖維狀，填充聚合物時，與一般的粉末填料不同，具有顯著的增強效果。

但是，晶須的表面處理技術(shù)尚不成熟，仍需繼續(xù)改進，因此工業(yè)化生產(chǎn)的實現(xiàn)性較低。除此之外，晶須增強 PEEK 材料雖然能改善復(fù)合材料的耐磨性，但會降低其它性能，如沖擊性能等。

無機粒子填充改性

顆粒尺寸減小到納米尺寸后，材料的各種性能表現(xiàn)行為將發(fā)生質(zhì)的變化，耐磨性能顯著提高。當(dāng)前較多研究采用 Al2O3粒子填充增強 PEEK材料。

此外，還有其它如 Si3N4、SiO2、MoS2、Cu 等粒子填充提高復(fù)合材料的加工性能和制造工藝性能。

PEEK的應(yīng)用

油田領(lǐng)域

由于經(jīng)過增強改性后的PEEK在力學(xué)性能、耐化學(xué)腐蝕性、耐輻射性和耐高溫性能等方面得到進一步的改善，因此被廣泛應(yīng)用于一些特殊領(lǐng)域。例如，經(jīng)30% 玻璃纖維增強 的PEEK 能耐 200℃ 溫度和140MPa 壓力，對嚴酷環(huán)境具有優(yōu)良的耐化學(xué)性、電氣和輻射性能，被應(yīng)用于石油勘探中的鉆探材料。

電子電器領(lǐng)域

PEEK 在高溫、高壓和高濕度等惡劣的環(huán)境下，仍能保持良好的電絕緣性，并在很寬的溫度范圍內(nèi)具有不易變形等特性，因此被作為理想的電絕緣材料而被逐漸應(yīng)用在電子電器領(lǐng)域。

PEEK 材料用于制作鋁電解容器的外殼，可滿足電子行業(yè)對無鉛焊接技術(shù)的要求；采用 PEEK 材料制作的晶圓卡匣能夠控制靜電荷的耗散，保護晶圓免受損害，并通過減少和防止靜電積聚保護晶圓免受由于靜電吸引而造成的污染。

汽車領(lǐng)域

德國 Karcoma-Armaturen UmbH 公司用牌號為450 GL 30 的 30% GF增強 PEEK 復(fù)合材料生產(chǎn)載貨車濾油網(wǎng)，在奔馳公司載貨車上成功使用，而且因其在很寬的溫度范圍能保持突出的機械和疲勞性能，而被選做一級方程式賽車使用的發(fā)動機端蓋，用其生產(chǎn)的賽車分配器齒輪，比青銅合金齒輪的質(zhì)量減輕 81% 。 

 另外，Robert Bosch UmbH 公司用PEEK/CF代替金屬作為 ABS 的功能部件，較輕的復(fù)合材料零件降低了轉(zhuǎn)動慣性，從而使反應(yīng)時間最小化，極大地增強了整個系統(tǒng)的反應(yīng)性能，且與以前使用的金屬零件相比成本降低。

此外，經(jīng)無機和有機等增強改性有的 PEEK 由于其摩擦性能優(yōu)越而被廣泛應(yīng)用于汽車齒輪、軸承、活塞環(huán)、離合器齒環(huán)等汽車摩擦零部件。

醫(yī)療領(lǐng)域

PEEK 樹脂具有無毒、質(zhì)量輕、耐磨蝕等優(yōu)點，是與人體骨骼最接近的材料，可與肌體有機結(jié)合，因此PEEK樹脂及其復(fù)合材料近年作為骨科植入物被深入研究并應(yīng)用于脊柱、關(guān)節(jié)等方面。

索爾維推出一種名為 Solviva 的適用于植入式醫(yī)療器械的生物材料系列，提供與人體中的體液和組織長期接觸及永久接觸的產(chǎn)品，包括四類聚合物，其中 Zeniva PEEK 是生物穩(wěn)定性最強的塑料之一，具有高的強度和剛度及優(yōu)異的韌度和耐疲勞性，滿足 ASTM F2026 -07 標準的對用于外科植入物 PEEK 的要求。

 航空航天領(lǐng)域

由于 PEEK 材料的特殊優(yōu)異性能，使得其在航空航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。采用輕質(zhì) PEEK 熱塑性塑料，不僅能提高燃油效率，滿足環(huán)保要求，還可使組裝更快捷、可靠性更高，并降低運營商和制造成本，代表著未來性能發(fā)展趨勢。

目前，PEEK 材料已在雷達天線罩、燃料箱、蓋板、管道以及緊固系統(tǒng)等部位廣泛應(yīng)用。2017年，歐空局已經(jīng)推出了一項PEEK 材料的 3D 打印 CubeSat 立體小衛(wèi)星項目，正逐步推動微型衛(wèi)星投入商業(yè)應(yīng)用。