Estrutura e processamento de moldagem de poliéter éter có de cetona

O polieteiro éter cetona (PEEK) é um composto de polímero aromático linear semi-cristalino desenvolvido pelas indústrias químicas imperiais britânicas (ICI) em 1978, pelo vínculo de éter, aril anel, carbonil alternadamente conectado para formar um especial de desempenho de ultra-altura termoplásico Plastics de engenharia. A estrutura molecular da cadeia principal da espiada contém um grande número de anéis de benzeno, sua própria ligação CO é relativamente macia, os dois benzeno anel maior resistência a bits. A ligação CO é relativamente macia e os dois anéis de benzeno têm grande resistência ao local para proteger efetivamente a ligação de CO de ser destruída, e o átomo de oxigênio e o grupo carbonil formarão um efeito de conjugação p-π com o anel benzeno. Essas características estruturais dão à Peek o excelente desempenho a seguir.

Propriedades de Peek

A cetona de éter poliéter (Peek) pertence aos materiais poliméricos termoplásticos cristalinos aromáticos, sua temperatura de transição vítrea de 143 ℃, ponto de fusão de 334 ℃, com alta resistência mecânica, alta temperatura, resistência ao impacto, retardante de chama, ácido e alcalino, resistência à hidrólise Resistência à abrasão, resistência à fadiga, resistência à irradiação e excelentes propriedades elétricas, a radioatividade é a melhor de todos os plásticos, o índice de oxigênio é alto, a combustão da fumaça é pequena e não tóxica. Na maioria dos casos, pode ser suficiente para substituir metal, liga, cerâmica e outros materiais.

1. Propriedades mecânicas

Peek Creep e resistência à fadiga são excelentes. A Peek e o grau não reforçado em fibra de carbono e o grau não reforçado em comparação com a força e o módulo é maior, a temperatura é maior que a temperatura de transição vítrea, a resistência e o módulo do declínio são mais pronunciados. Peek em polímeros cristalinos no ponto de fusão e a temperatura de transição vítrea é muito alta, em 200'C ou mais, mas ainda é capaz de manter uma alta resistência e módulo. Além disso, o PEEK tem um baixo coeficiente de atrito e desgaste em uma ampla gama de temperaturas e pode suportar a ação repetida de cargas mais altas.

Tabela 1-1 Propriedades dos graus típicos de Victrex Peek

2. Desempenho resistente ao calor

Peek tem excelente resistência ao calor. Temperatura de uso a longo prazo até 240 ℃. A medição termogravimétrica da curva de perda de peso térmica do PEEK mostra que a perda de peso de 400 ℃ de 0%; 500 ℃ por 2,5%; 600 ℃ A perda de massa aumentou para 59%.

Peek não reforçados e fibra de vidro ou pioneira reforçada com fibra de carbono, após o envelhecimento do calor de 1000h, a resistência à tração não é reduzida. A resistência ao envelhecimento do calor do arame revestido é mostrado na Tabela 1-2, geralmente é de 220 ℃ Vida de serviço de mais de 6000h.

Essa característica o torna o material de escolha para termoformagem, desenvolvimento de campos petrolíferos e ambientes operacionais aeroespaciais e outros ambientes operacionais de alta temperatura.

3. Resistência à água quente

A resistência à água quente e ao vapor é uma das características mais importantes da espiada. Em 80 ℃ IMERRAÇÃO DE ÁGUA HOT 800H, sua resistência à tração e alongamento no intervalo basicamente inalterados. 200 ℃ Vapor, sua resistência e aparência de tração não mudaram significativamente, portanto podem ser usadas no vapor por um longo tempo. Entre todos os plásticos de engenharia, o Peek tem a maior resistência a vapor.

4. Propriedades elétricas

A resistividade do volume da resina de espiga atinge 1016Ω.cm, e a tangente do ângulo de perda dielétrica é pequena em altas frequências. Em alta temperatura, alta pressão e alta umidade e outros ambientes severos ainda podem manter um bom isolamento elétrico.

5. Resistência química

Espreite além do ácido sulfúrico concentrado, quase qualquer produto químico; Em temperaturas mais altas, ainda pode manter uma boa estabilidade química. Comparado com policarbonato, éter de polifenileno modificado e polissulfona, a resistência química da espiga sob estresse é extremamente excelente (Tabela 1-3).

No entanto, a rachadura de estresse geralmente ocorre quando o PEEK é imerso em alguns produtos químicos (por exemplo, acetona, etc.) quando sua cristalinidade não é alta. Nesse sentido, pode ser recozido (por exemplo, a 200 graus de tratamento Celsius) para melhorar sua cristalinidade e resistência ao estresse.

6. Retardador de chama

O PEEK tem uma auto-tentativa, sem a adição de retardador de chama de 0,8 ~ 1,6 mm de espessura retardante de chama até o nível Ul94V ~ O. A quantidade de fumaça sob a combustão forçada também é muito pequena e não contém gases tóxicos.

7. Resistência à radiação

Peek tem forte resistência à radiação. Sua resistência ao raio Y em todo o plástico de engenharia é o melhor. Peek absorve uma dose de (1,0 ~ 1,2) × 107gy de raios y após o início do quebradiço; (0.l ~ 12) × 106Gy de raios β não têm efeito nele.

8. Auto-lubrificação

O PEEK possui uma propriedade auto-lubrificante muito alta, adequada para requisitos rígidos de baixo coeficiente de atrito e aplicações resistentes ao desgaste de atrito. Especialmente com fibra de carbono, grafite, a resistência ao desgaste do PTFE modificada é muito superior.

9. Biocompatibilidade

Peek é não-tóxico, seguro e não alérgico, fisiologicamente compatível. Peek de grau de implante em organizações de testes independentes estrangeiros em estrita conformidade com os requisitos da ISO10993, conduziu um teste completo de biocompatibilidade. Os resultados mostram que a espiada de grau implantável tem excelente biocompatibilidade e não tem efeitos colaterais.

Processo de moldagem de espiar

1. Características de moldagem

A viscosidade do fundido por peek acima de 380'C se torna menos dependente da temperatura, mas mais dependente da tensão de cisalhamento e da taxa de cisalhamento. Em outras palavras, é eficaz aumentar a pressão para obter alta fluidez de fusão durante a moldagem.

2. Moldagem por injeção

O ponto de fusão da espiada é alto, em comparação com os plásticos gerais de engenharia, a viscosidade do derretimento também é maior; portanto, a temperatura de moldagem também é maior, a temperatura do barril geralmente é controlada a 350 ~ 400 ℃. Antes de moldar, o material geralmente precisa ser pré-secos e pré-secagem para 150 ℃, 3h.

O Peek é um polímero cristalino, apenas na moldura para torná -lo totalmente cristalizado, a fim de obter produtos com excelente desempenho. Quando a temperatura do molde de 150 ~ 160 ℃, os produtos de injeção de peek são opacos e de alto grau de cristalinidade, mas a camada superficial pode ser transparente e baixa cristalinidade; Enquanto a temperatura do molde de 180 'C, você pode obter um alto grau de produtos de cristalinidade. Se o processo de moldagem não puder ser usado maior temperatura do molde, o produto deverá ser pós-tratamento para melhorar sua cristalinidade. As condições pós-tratamento são geralmente 200 ℃, 1 h ou 300 ℃, 2 min. A moldagem por injeção de espiada pode ser usada equipamento de moldagem de injeção comum. Mas, na moldura de uma forma grande, de paredes finas ou complexas do produto, ela deve ser usada em alta proporção e seção de compressão curta do parafuso. A Tabela 2-1 lista as condições do processo de moldagem por injeção de espiada.

3. Extrusão de moldagem

O PEEK pode ser preparado por moldagem por extrusão de filme, monofilamento, haste, tubo e fio revestido e outros produtos. Cristalinidade de filme não fortado por parte é baixa, após o alongamento e o tratamento térmico do filme de espiada, o ponto de fusão e a força mecânica melhoraram significativamente, no filme PET em filme para animais de estimação e o filme de poliimida Kapton entre, pertence aos materiais de isolamento de nível C. A Tabela 2-2 lista as propriedades do filme Peek.

A Tabela 2-3 lista as condições do processo para moldagem por extrusão de espiada. Deve -se notar que, quando grandes partes com diâmetros superiores a 6,3 cm são preparados, as camadas internas e as superfícies racham devido às grandes tensões internas geradas pela diferença nas taxas de cristalização. Isso pode ser melhorado por recozimento de alta temperatura (300 ° C, várias horas).

4. Moldagem laminada e revestimento eletrostático

Peek como resina matricial, fibra de vidro ou fibra de carbono, ou uma mistura dos dois compostos, através da moldagem laminada pode produzir excelente desempenho de materiais laminados compostos, está abaixo de 300 ℃, a taxa de retenção de módulo de elasticidade de flexão é alta (Tabela 2 -4).

70% Peek reforçado com fibra de carbono unidirecional mostrará maior resistência e resistência, resistência à tração a 23 ℃ até 1540MPa, módulo de tensão de elasticidade de até 130 GPa. Atualmente, não há solvente orgânico pode se dissolver completamente, para que não possa ser revestido com solução, mas pode ser usado na formação de revestimento eletrostático de pó para obter isolamento elétrico, resistência à corrosão, resistência ao calor e resistência à água do excelente pó de pó de pó metal revestido. Peek Powder revestido com produtos de metal.

5. Processamento secundário

O PEEK pode ser usinado, soldagem ultrassônica, revestimento, pulverização e outros métodos para processamento secundário. Também resina epóxi disponível, poliuretano, silicone e outros adesivos para a ligação. Para melhorar a força de ligação, a superfície das peças pode ser usada para pré -tratamento com ácido.