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腾龙泵阀告诉你PEEK为什么那么贵?

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人气:-发表时间:2017-03-10 14:07【

PEEK是特种工程塑料中发展慢的一个,且价格昂贵,1981年由英国ICI公司开发成功并实现商品化。PEEK是一种半结晶型聚合物,综合性能较好,在大部分场合可替代金属材料使用,主要应用于航空航天、军工装备、核电、医疗器械、电子半导体等领域。腾龙泵阀将该材料用在氟塑料磁力泵的加强套上。

PEEK价格昂贵,一般国产PEEK每公斤几百元,进口PEEK每公斤超过千元。PEEK的昂贵与其性能是分不开的,与其他树脂材料相比,PEEK在耐高温性、机械性能、稳定性、耐腐蚀性、抗老化性、加工性能等方面都表现十分出色,其主要性质如下:

耐高温

PEEK是耐热性的热塑性材料之一,熔点343℃,美国UL认证长期使用温度为260℃,即使温度高达到300℃时,仍可保持好的机械性能。PEEK热变形温度为135~160℃,20%玻纤增强PEEK热变形温度为286℃,30%玻纤增强为300℃。

耐热老化

PEEK具有突出的热老化性能,下图是VICTREX450G经过200℃及310℃热老化后的性能保持率,即使是在200℃蒸汽中热老化10000h,PEEK的拉伸强度、质量及外观都不会发生显著的变化。

机械性能好

PEEK具有的力学性能,是所有树脂中韧性和刚性结合的材料。PEEK刚性高,其强度和耐疲劳性可以与一些金属和合金材料相媲美,即使在高温下PEEK也能保持较高的强度,200℃时的弯曲强度可达24MPa,250℃时弯曲强度和压缩强度可达12~13 MPa,特备适于制造在高温下连续工作的构件。

PEEK机械性能 

PEEK线性膨胀系数小(接近金属铝),尺寸稳定性好。另外,PEEK还具有良好的耐蠕变性能,可以在使用期内承受大的应力,且不会因时间的延长而产生明显延伸。

耐磨自润滑

PEEK树脂本身即具有的自润滑和耐磨性,填充后的树脂摩擦系数可降到0.15,且磨耗量低,可实现无油润滑工作,在很多高温、高载荷、高速等恶劣环境下使用。PEEK聚合物及其复合材料都有 的耐磨损性能,是轴承用材料。

耐化学腐蚀

除了高浓度的浓硫酸等强氧化性酸的腐蚀,PEEK几乎能耐任何化学药品,即使在较高温度下,它仍能保持较好的化学稳定性。

耐水解

PEEK耐水解性好,23℃下的饱和吸水率只有0.5%。在所有工程塑料中,PEEK具有的耐热水性能和耐蒸汽性能,它可在200℃蒸汽中长期使用,或者在300℃高压蒸汽中短期使用。

电绝缘

PEEK树脂是理想的电绝缘体,在高温、高压和高湿度等恶劣的工作条件下,仍能保持良好的电绝缘性能。通常其体积电阻率可达到10的15-16次方Ω·cm,介电常数3.2~3.3F/m,在1kHz条件下介质损耗0.0016,击穿电压17Kv,耐弧性175V。

加工性好

PEEK热分解温度高,高温下流动性好,因此具有良好的加工性能,可以采用多种方式进行加工:注射成型、挤出成型、模压成型、吹塑成型、熔融纺丝、旋转成型、粉末喷涂等。

耐辐射

PEEK耐γ辐照的能力很强,超过了通用树脂中耐辐照性的聚苯乙烯,例如用PEEK树脂制成的高性能电线,当γ辐照剂量达1100Mrad时仍能保持良好的绝缘能力。

阻燃、低烟气

PEEK阻燃性,具有自熄性,在不使用任何添加剂的情况下,1.45㎜厚度的PEEK样片的可燃性等级为UL94V-0级;3.2㎜厚度的PEEK样片的可燃性等级为UL94 5-V级。即使在燃烧时,发烟量及所产生的有毒气体量也小,远低于其他品种的树脂。

耐剥离、耐疲劳

PEEK树脂耐剥离性能很好,因此可以制成包覆很薄的电线或电磁线,并在苛刻条件下使用。在所有树脂中,PEEK具有的耐疲劳性。

PEEK为什么那么贵?

01  合成单体原料昂贵:PEEK聚合需要的两种主要单体4,4’-二氟二苯甲酮和对苯二酚价格贵,另外对于用到钠盐的粒径、纯净度都有比较高的要求;

02  反应条件苛刻,成本高:PEEK聚合过程必须保证在无氧状态下反应,同时反应温度高达310-340℃,为了得到纯净度较高的PEEK树脂,需要对粗产物进行数十遍的酒精精致工艺和水洗工艺;

03  技术要求高:PEEK具备良好的加工性能,但是由于PEEK熔点高达343℃,且PEEK的粘接性比较强,对于成型设备的料筒、螺杆、模具的材质、结构以及设备的温控要求比较高;

04  产品种类多,前期研发成本高:为了满足客户各种工况要求,不仅需要常用的碳纤维增强、玻璃纤维增强等基本牌号,还需要开发防静电牌号、导电牌号、耐磨牌号、高强度牌号等;同时还需要前期的结构设计、模具设计、工艺设计、试模等大量的研发工作;

05  产品批量小,非标规格多:由于PEEK的综合性能,可使用的行业广泛,但大多为设备上特殊场合使用,因此外形尺寸、结构特点、规格型号都有所不同,目前我们接触到的使用PEEK的产品有1500多种;

06  多为试用阶段,推广成本高:PEEK合成一直被英国威格斯所垄断,PEEK在国外已经推广使用了30年,然而国内市场对PEEK材料的了解、应用才刚刚开始,很多客户都是试用阶段,推广成本相对较高; 

07  产品要求高,加工工序繁多:由于PEEK材料昂贵,客户对成品的要求相对较高,外观质量、公差、表面光洁度等都需要严格控制,某些产品结构复杂,因此造成的加工工序偏多,需要参与的人员偏多,造成成本增加。

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