ポリエーテルエーテルケトンピークの構造と成形処理

ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）は、1978年に英国帝国化学産業（ICI）がエーテルボンド、アリールリング、カルボニルが交互に接続して熱可塑性超高性能の特別性を形成する半結晶の線形芳香族ポリマー化合物です。エンジニアリングプラスチック。ピークのメインチェーンの分子構造には、多数のベンゼンリングが含まれています。独自のCO結合は比較的柔らかく、2つのベンゼンリングが大きいビット抵抗です。 CO結合は比較的柔らかく、2つのベンゼン環は、CO結合が破壊されるのを効果的に保護するために大きな部位抵抗を持ち、酸素原子とカルボニル基はベンゼン環とP-π共役効果を形成します。これらの構造的特徴は、Peekが次の優れたパフォーマンスを提供します。

ピークのプロパティ

ポリエーテルエーテルケトン（ピーク）は、芳香族結晶熱可塑性ポリマー材料、ガラス遷移温度143°、334°の融点に属し、高機械強度、高温、耐衝撃性、炎症剤、酸およびアルカリ耐性、加水分解抵抗性を備えています、耐摩耗性、疲労抵抗、照射、優れた電気特性に対する耐性、放射能はすべてのプラスチックの中で最高であり、酸素指数は高く、煙の燃焼は小さく、無毒です。ほとんどの場合、金属、合金、セラミック、その他の材料を交換するには十分です。

1.機械的特性

ピーククリープと疲労抵抗は優れています。強度と弾性率と比較して、ガラス繊維の強化および炭素繊維強化の覗き見と非強化グレードは高く、温度はガラス遷移温度よりも高く、減少の強度と弾性率はより顕著です。融点の結晶ポリマーを覗き込んで、ガラス遷移温度は200 c以上で非常に高くなりますが、それでも高強度とモジュラスを維持することができます。さらに、Peekは摩擦係数が低く、幅広い温度にわたって摩耗しており、より高い負荷の繰り返しの作用に耐えることができます。

表1-1 Victrex Peekの典型的なグレードの特性

2.耐熱性パフォーマンス

ピークは優れた耐熱性を持っています。最大240℃までの長期使用温度。ピーク熱減量曲線の熱重量測定測定は、400°の体重減少が0％であることを示しています。 2.5％の500℃; 600℃質量損失は59％に増加しました。

1000時間の熱老化後、引張強度は減少しない、補強されていない覗き見とガラス繊維または炭素繊維強化の覗き見。ピークコーティングされたワイヤー熱老化抵抗を表1-2に示します。通常、6000hを超える220℃のサービス寿命です。

この特性により、熱成形、油田の発達、航空宇宙およびその他の高温動作環境に最適な材料になります。

3.温水抵抗

お湯と蒸気に対する抵抗は、ピークの最も重要な特徴の1つです。 80の温水浸漬800hでは、基本的に変化しない脱出時の引張強度と伸び。 200 in蒸気、その引張強度と外観は大幅に変化しなかったため、蒸気で長い間使用できます。すべてのエンジニアリングプラスチックの中で、Peekは蒸気抵抗が最も高くなっています。

4.電気特性

ピーク樹脂の体積抵抗率は1016Ω.cmに達し、誘電損失角度接線は高周波数では小さい。高温では、高圧と高湿度、およびその他の過酷な環境は、依然として良好な電気断熱材を維持できます。

5.耐薬品性

濃縮硫酸に加えて、ほぼすべての化学物質に加えて覗きます。より高い温度では、それは依然として良好な化学的安定性を維持することができます。ポリカーボネート、修飾されたポリフェニレンエーテルおよびポリスルホンと比較して、ストレス下での覗き見の耐性は非常に優れています（表1-3）。

ただし、結晶化度が高くない場合、一部の化学物質（たとえば、アセトンなど）にピークが浸されると、ストレス亀裂がしばしば発生します。この点で、ストレス亀裂に対する結晶化度と耐性を改善するために（例えば、摂氏200度処理など）アニールすることができます。

6.難燃剤

Peekには、UL94V〜oレベルまでの厚さ0.8〜1.6 mmの厚さの覗き見れ剤を追加することなく、自己環境があります。強制燃焼下の煙の量も非常に少なく、有毒ガスは含まれていません。

7.放射線抵抗

Peekには強い放射線抵抗があります。エンジニアリングプラスチック全体におけるY線に対する抵抗が最適です。ピークは、脆性の開始後に（1.0〜1.2）×107GyのY線の用量を吸収します。 （0.L〜12）×106GYのβ線はそれに影響を与えません。

8.自己潤滑

Peekには非常に高い自己潤滑特性があり、摩擦係数と摩擦摩耗耐性アプリケーションの厳密な要件に適しています。特に炭素繊維、グラファイト、PTFE修正されたピーク耐摩耗性は非常に優れています。

9.生体適合性

Peekは、無毒で、安全で、非アレルギーがあり、生理学的に互換性があります。 ISO10993の要件に厳密に従って、外国の独立テスト組織のインプラントグレードの覗き見は、完全な生体適合性テストを実施しました。結果は、埋め込み型のグレードピークには優れた生体適合性があり、副作用がないことを示しています。

ピークの成形プロセス

1.成形特性

380'cを超えるピーク溶融粘度は温度に依存しませんが、せん断応力とせん断速度に依存します。言い換えれば、成形中に高い溶融流動性を得るために圧力を高めることが効果的です。

2.射出成形

一般的なエンジニアリングプラスチックと比較して、ピークの融解点は高く、溶融粘度も大きくなるため、成形温度も高くなり、バレル温度は一般に350〜400℃で制御されます。成形する前に、材料は一般に、150°、3Hの前乾燥条件を前乾燥させる必要があります。

Peekは結晶性ポリマーであり、成形でのみ完全に結晶化して、優れた性能を備えた製品を入手します。カビの温度が150〜160℃の場合、ピーク噴射産物は不透明で高度の結晶性ですが、表面層は透明で低結晶性である可能性があります。カビの温度は180 'cですが、高度な結晶性産物を入手できます。成形プロセスをより高いカビの温度を使用できない場合、その結晶化度を改善するために製品は治療後でなければなりません。治療後の条件は、一般に200℃、1時間または300°、2分です。ピーク射出成形は、通常の射出成形装置を使用できます。しかし、製品の大きな、薄壁または複雑な形状の成形では、ネジの高アスペクト比と短い圧縮セクションで使用する必要があります。表2-1に、ピーク射出成形プロセスの条件を示します。

3.排出モールディング

ピークは、フィルム、モノフィラメント、ロッド、パイプ、コーティングされたワイヤーおよびその他の製品の押出成形によって調製できます。ピークの伸びたフィルムの結晶性は、ピークフィルムのストレッチと熱処理の後、融点と機械的強度が大幅に改善されました。ポリイミドフィルムカプトンはCレベルの断熱材に属します。ピークフィルム透明、日本Sumitomo Chemical Industries、Inc。Peek Film Transparent、Sumitomo Chemical Industries、Japan、Peek Film、85％程度の光透過率。表2-2に、ピークフィルムのプロパティを示します。

表2-3に、ピーク押出成形のプロセス条件を示します。直径が6.3 cmを超える大きな部分が準備されている場合、結晶化速度の違いによって生成される大きな内部応力のために、内側の層と表面が亀裂が亀裂になることに注意してください。これは、高温アニーリング（300°C、数時間）で改善できます。

4.ラミネート成形と静電コーティング

マトリックス樹脂、ガラス繊維または炭素繊維、または2つの複合材料の混合物など、ラミネートモールディングを介した覗き見は、複合ラミネート材料の優れた性能を生成する可能性があります。 -4）。

70％一方向の炭素繊維強化ピークは、最大1540MPaの23℃で引張強度、最大130GPaの弾力性の引張弾性率を示します。現在、有機溶媒はピークを完全に溶解できるため、溶液でコーティングすることはできませんが、粉末の静電コーティングの形成に使用することができます。コーティングされた金属。ピークパウダーコーティングされた金属製品。

5.二次処理

ピークは、機械加工、超音波溶接、メッキ、スパッタリング、および二次処理のためのその他の方法を機械加工できます。また、エポキシ樹脂、ポリウレタン、シリコン、その他の接着剤を使用できます。結合強度を改善するために、部分の表面は酸による前処理に使用できます。