Polieter eter keton (PEEK) je prvič razvil Imperial Chemical (ICI) leta 1977 in uradno prodan kot VICTREX®PEEK leta 1982. Leta 1993 je VICTREX kupil proizvodni obrat ICI in postal neodvisno podjetje. Weigas ima najširšo ponudbo izdelkov iz poli (eter ketona) na trgu s trenutno zmogljivostjo 4.250 T/leto. Poleg tega bo v začetku leta 2015 zagnana tretja tovarna poli (eter ketona) VICTREX® z letno zmogljivostjo 2900 T, s kapaciteto več kot 7000 T/a.
Ⅰ. Uvod v nastop
PEEK kot najpomembnejši produkt poli (aril eter ketona, njegova posebna molekularna struktura daje polimeru odpornost na visoke temperature, dobre mehanske lastnosti, samo mazanje, enostavno obdelavo, odpornost proti kemični koroziji, zaviralec gorenja, odpornost na odstranjevanje, odpornost na sevanje, stabilnost izolacije, odpornost proti hidrolizi in enostavna obdelava, kot je odlična zmogljivost, je zdaj priznana kot najboljša termoplastična inženirska plastika.
1 Odpornost na visoke temperature
Polimeri in mešanice VICTREX PEEK imajo običajno temperaturo posteklenitve 143 °C, tališče 343 °C, temperaturo toplotne denaturacije do 335 °C (ISO75Af, polnjeno z ogljikovimi vlakni) in stalno delovno temperaturo 260 °C. C (UL746B, brez polnila).
2. Odpornost proti obrabi
Polimerni materiali VICTREX PEEK zagotavljajo odlično odpornost proti trenju in obrabi, zlasti v razredih modificiranega trenja, odpornih proti obrabi, v širokem razponu tlakov, hitrosti, temperatur in hrapavosti kontaktne površine.
3. Kemična odpornost
VICTREX PEEK je podoben nikljevemu jeklu in zagotavlja odlično odpornost proti koroziji v večini kemičnih okolij, tudi pri visokih temperaturah.
4. Ogenj lahek dim in nestrupen
Polimerni material VICTREX PEEK je zelo stabilen, 1,5 mm vzorec, razred ul94-V0 brez zaviralcev gorenja. Sestava in inherentna čistost tega materiala omogočata, da v primeru požara proizvaja zelo malo dima in plina.
5. Odpornost na hidrolizo
Polimeri in mešanice VICTREX PEEK so odporni na kemične napade vode ali visokotlačne pare. Deli iz tega materiala lahko ohranijo visoke mehanske lastnosti, če se neprekinjeno uporabljajo v vodi pri visokih temperaturah in pritiskih.
6. Odlične električne lastnosti
VICTREX PEEK zagotavlja odlično električno zmogljivost v širokem razponu frekvenc in temperatur.
Poleg tega ima polimerni material VICTREX PEEK tudi visoko čistost, zaščito okolja, enostavno obdelavo in druge lastnosti.
Ⅱ. Raziskave stanja proizvodnje
Od uspešnega razvoja PEEK-a, z lastno odlično zmogljivostjo, je bil med ljudmi zelo naklonjen in je hitro postal novo raziskovalno središče. Vrsta kemijskih in fizikalnih modifikacij in izboljšav PEEK je dodatno razširila področje uporabe PEEK.
1. Kemična modifikacija
Kemijska modifikacija je sprememba molekularne strukture in pravilnosti polimera z uvedbo posebnih funkcionalnih skupin ali majhnih molekul, kot so: sprememba deleža eter ketonskih skupin na glavni verigi ali uvedba drugih skupin, razvejano zamreženje, stranske verižne skupine, blok kopolimerizacija. in naključna kopolimerizacija na glavni verigi za spremembo njenih toplotnih lastnosti.
VICTREX®HT™ in VICTREX®ST™ sta PEK oziroma PEKEKK. Razmerje E/K pri VICTREX®HT™ in VICTREX®ST™ se uporablja za izboljšanje odpornosti polimera na visoke temperature.
2. Fizična sprememba
V primerjavi s kemično modifikacijo se fizična modifikacija v praksi pogosteje uporablja, vključno z izboljšavo polnila, modifikacijo mešanja in modifikacijo površine.
1) Izboljšanje oblazinjenja
Najpogostejša ojačitev polnila je ojačitev z vlakni, vključno s steklenimi vlakni, ojačitvijo iz ogljikovih vlaken in ojačitvijo iz vlaken Arlene. Eksperimentalni rezultati kažejo, da imajo steklena vlakna, ogljikova vlakna in aramidna vlakna dobro afiniteto s PEEK, zato so pogosto izbrana kot polnilo za izboljšanje PEEK, izdelavo visoko zmogljivih kompozitnih materialov ter izboljšanje trdnosti in delovne temperature smole PEEK. Hmf-grades je nov kompozit, polnjen z ogljikovimi vlakni podjetja VICTREX, ki nudi vrhunsko odpornost proti utrujenosti, obdelovalnost in odlične mehanske lastnosti v primerjavi s trenutno serijo VICTREX PEEK, polnjeno z ogljikovimi vlakni visoke trdnosti.
Da bi zmanjšali trenje in obrabo, se pogosto dodajo PTFE, grafit in drugi majhni delci za izboljšanje ojačitve. VICTREX je posebej prilagodil in okrepil stopnje obrabe za uporabo v okoljih z visoko obrabo, kot so ležaji.
2) Sprememba mešanja
PEEK se zmeša z organskimi polimernimi materiali z visoko temperaturo posteklenitve, kar lahko ne samo izboljša toplotne lastnosti kompozitov in zmanjša proizvodne stroške, ampak ima tudi velik vpliv na mehanske lastnosti.
VICTREX®MAX-Series™ je mešanica polimernega materiala VICTREX PEEK in avtentične termoplastične poliimidne (TPI) smole EXTEM®UH, ki temelji na inovativni plastiki SABIC. Visoko zmogljivi polimerni materiali MAX Series™ z odlično toplotno odpornostjo so zasnovani tako, da izpolnjujejo vse večje povpraševanje po polimernih materialih PEEK, odpornih na visoke temperature.
Serija VICTREX® T je patentirana mešanica, ki temelji na polimernem materialu VICTREX PEEK in polibenzimidazolu Celazole® (PBI). Lahko se tali in lahko doseže zahtevano odlično trdnost, odpornost proti obrabi, trdoto, lezenje in toplotne lastnosti v najzahtevnejših pogojih visoke temperature.
3) Modifikacija površine
VICTREX-ova raziskava, izvedena v sodelovanju z Wackerjem, vodilnim proizvajalcem tekočega silikona, je pokazala, da polimer VICTREX PEEK združuje moč trdega in fleksibilnega silikona z lepilnimi lastnostmi druge tehnično izdelane plastike. Komponenta PEEK kot vložek, prevlečena s tekočo silikonsko gumo, ali tehnologija dvokomponentnega brizganja lahko doseže odličen oprijem. Temperatura kalupa za brizganje VICTREX PEEK je 180 °C. Njegova latentna toplota omogoča hitro utrjevanje silikonske gume in tako zmanjša celoten cikel brizganja. To je prednost dvokomponentne tehnologije brizganja.
3. Drugi
1) Premazi VICOTE™
VICTREX je uvedel premaz na osnovi PEEK, VICOTE™, da bi zapolnil vrzeli v zmogljivosti v številnih današnjih tehnologijah premazov. Premazi VICOTE™ nudijo visoko temperaturo, odpornost proti obrabi, trdnost, vzdržljivost in odpornost na praske ter širok spekter visokozmogljivih prednosti za aplikacije, ki so izpostavljene ekstremnim pogojem, kot so visoka temperatura, kemična korozija in obraba, bodisi v industriji, avtomobilski industriji, deli za predelavo hrane, polprevodnike, elektroniko ali farmacevtske dele. Premazi VICOTE™ zagotavljajo podaljšano življenjsko dobo, izboljšano zmogljivost in funkcionalnost, znižane skupne stroške sistema in večjo svobodo oblikovanja za doseganje diferenciacije izdelkov.
2) APTIV™ folije
Folije APTIV™ ponujajo edinstveno kombinacijo lastnosti in funkcij, ki so značilne za polimere VICTREX PEEK, zaradi česar so eden najbolj vsestranskih visokozmogljivih filmskih izdelkov, ki so na voljo. Nove folije APTIV so vsestranske in primerne za različne aplikacije, vključno s folijami za vibracije za zvočnike mobilnih telefonov in potrošniške zvočnike, izolacijo žic in kablov ter ovoje za navijanje, pretvornike tlaka in membrane senzorjev, površine, odporne proti obrabi za industrijske in elektronske izdelke, električne podlage in letalski izolacijski filc.
Ⅲ, polje uporabe
PEEK se že od lansiranja široko uporablja v letalski, avtomobilski, elektroniki, energetiki, industriji, polprevodnikih in medicini.
1. Letalstvo
Letalstvo je najzgodnejše področje uporabe PEEK. Posebnost letalstva zahteva prilagodljivo obdelavo, nizke stroške obdelave in lahke materiale, ki lahko prenesejo težka okolja. PEEK bi lahko nadomestil aluminij in druge kovine v delih letal, ker je izjemno močan, kemično inerten in negorljiv ter ga je mogoče zlahka oblikovati v dele z zelo majhnimi tolerancami.
V notranjosti letala so bili uspešni primeri objemke žičnih snopov in cevnih objemk, lopatic propelerja, ročaja vrat strojnice, izolacijske prekrivne folije, kompozitnega pritrdilnega elementa, veznega žičnega pasu, žičnih snopov, valovitega tulca itd. Zunanji rad, pesto podvozja pokrov, pokrov jaška, nosilec oklepa in tako naprej.
PEEK smolo lahko uporabimo tudi za izdelavo baterij za rakete, vijakov, matic in delov za raketne motorje.
2. Pametna vzmetnica
Trenutno avtomobilska industrija vedno bolj zahteva dvojno zmogljivost glede na težo vozila, zmanjšanje stroškov in povečanje učinkovitosti izdelka, zlasti prizadevanja ljudi za udobje in stabilnost vozila, teža ustrezne klimatske naprave, električnih oken, zračnih blazin in opreme zavornega sistema ABS je prav tako povečevanje. Prednosti smole PEEK, kot so dobra termodinamična zmogljivost, odpornost proti trenju, nizka gostota in enostavna obdelava, se uporabljajo za izdelavo avtomobilskih delov. Medtem ko se stroški obdelave močno zmanjšajo, se lahko ne le zmanjša teža do 90 %, ampak je lahko zagotovljena tudi življenjska doba za dolgo časa. Zato se PEEK kot nadomestek za nerjavno jeklo in titan uporablja za izdelavo materiala notranjega pokrova motorja. Pri izdelavi avtomobilskih ležajev, tesnil, tesnil, obročkov sklopke in drugih komponent je poleg menjalnika, zavor in klimatskih naprav veliko aplikacij.
3. Elektronika
VICTREX PEEK ima značilnosti visoke temperaturne odpornosti, odpornosti proti obrabi, odpornosti proti koroziji, nizke hlapnosti, nizke ekstrakcije, nizke absorpcije vlage, zaščite okolja in zaviranja gorenja, stabilnosti velikosti, prilagodljive obdelave itd. Široko se uporablja v računalnikih, mobilnih telefonih, vezja, tiskalniki, svetleče diode, baterije, stikala, priključki, trdi diski in druge elektronske naprave.
4. Energetska industrija
Izbira pravih materialov se pogosto obravnava kot eden od ključnih dejavnikov za uspešen razvoj v energetski industriji in v zadnjih letih je VICTREX PEEK postal vse bolj priljubljen v energetski industriji za izboljšanje operativne učinkovitosti in zmanjšanje tveganja izpadov, povezanih z okvarami komponent.
Energetska industrija vse pogosteje uporablja VICTREX PEEK zaradi njegove visoke toplotne odpornosti, odpornosti proti sevanju, odpornosti proti hidrolizi, samomazanja, odpornosti proti kemični koroziji in odličnih električnih zmogljivosti, kot so podmorski integrirani kabelski snopi, žice in kabli, električni konektorji, senzorji v vrtini , ležaji, puše, zobniki, podporni obroči in drugi izdelki. Pri nafti in plinu se uporablja hidroenergija, geotermalna energija, vetrna energija, jedrska energija, sončna energija.
Filmi APTIV™ in premazi VICOTE™ se pogosto uporabljajo tudi v industriji.
5. Drugo
V strojni industriji se smola PEEK običajno uporablja za izdelavo kompresorskih ventilov, batnih obročkov, tesnil in različnih kemičnih ohišij črpalk in delov ventilov. Uporaba te smole namesto nerjavečega jekla za izdelavo rotorja vrtinčne črpalke lahko očitno zmanjša stopnjo obrabe in raven hrupa ter podaljša njeno življenjsko dobo. Poleg tega so sodobni konektorji še en potencialni trg, ker PEEK ustreza specifikacijam materialov za sestavljanje cevi in ga je mogoče lepiti pri visokih temperaturah z uporabo različnih lepil.
Industrija polprevodnikov se razvija v smeri večjih rezin, manjših čipov, ožjih linij in velikosti črt itd. Polimerni material VI CTREx PEEK ima očitne prednosti pri proizvodnji rezin, sprednji obdelavi, obdelavi in pregledu ter zadnji obdelavi.
V medicinski industriji lahko smola PEEK prenese do 3000 ciklov avtoklaviranja pri 134 °C, zaradi česar je primerna za izdelavo kirurške in zobozdravstvene opreme z visokimi zahtevami glede sterilizacije, ki zahteva večkratno uporabo. Smola PEEK lahko pokaže visoko mehansko trdnost, dobro odpornost na obremenitve in stabilnost pri hidrolizi v vroči vodi, pari, topilih in kemičnih reagentih itd. Uporablja se lahko za izdelavo različnih medicinskih pripomočkov, ki zahtevajo dezinfekcijo s paro pri visoki temperaturi. PEEK nima le prednosti majhne teže, nestrupenosti in odpornosti proti koroziji, ampak je tudi material, ki je najbližji človeškemu okostju in ga je mogoče organsko kombinirati s telesom. Zato je uporaba PEEK smole za izdelavo človeškega okostja namesto kovine še ena pomembna uporaba PEEK na medicinskem področju.
Ⅳ, obeti
Skupaj z razvojem znanosti in tehnologije bodo ljudje vedno bolj zahtevali material, zlasti v trenutnem pomanjkanju energije, avtorji hujšanja morajo vsako podjetje razmisliti o vprašanju, s plastiko namesto jekla je neizogiben trend Pri razvoju materialov za specialne inženirske plastike PEEK bo »univerzalno« povpraševanje vedno večje, prav tako bo vedno bolj široko področje uporabe.
Čas objave: 2.6.22