一文看懂工业3D打印增材聚醚醚酮PEEK材料

2020-12-01

聚醚醚酮(Polyetheretherketone,简称PEEK)是1978年由英国帝国化学工业公司(ICI)开发出来的半结晶性、热塑性特种工程塑料。由于PEEK具有耐高温性、自润滑性、耐腐蚀性、阻燃性、耐水解性、耐磨损性以及抗疲劳性等优良的综合性能,用于国防军工领域,后逐渐扩展至民用领域,包括工业制造业、航空航天、汽车工业、电子电气和医疗器械等。

随着PEEK合成和加工工艺的不断改进,其通过化学改性、共混、复合填充等得到的高性能材料拓宽了其应用领域。PEEK适用于注塑成型、挤出成型、模压成型及熔融纺丝等各种加工方式,而近年来PEEK树脂与3D打印等先进制造技术的结合,使其在医用植入物等医疗领域有了新的发展方向。

一文看懂工业3D打印增材聚醚醚酮PEEK材料

现有的PEEK合成生产工艺路线主要是亲核取代化学反应和亲电取代化学反应两大类。其中亲电工艺采用以二苯醚和间苯二甲酞氯为原料的低温反应制备。其优点是条件温和、原料来源方便,但存在较多的聚合物支化、交联等副反应。

多年来,各主流生产企业均在亲核工艺的基本思路上开展了进一步的研发和改良、克服弊端、降低成本,形成了各自的核心工艺路线,这也是PEEK合成行业的核心价值技术。

PEEK作为热塑性工程塑料的代表,具有易加工的特点,适用于常规的塑料加工成型方式包括注塑成型、挤出成型、模压成型和熔融纺丝等。近年来,随着3D打印技术的不断发展,PEEK作为可3D打印的聚合物材料代表,拓展了其在医疗器械领域的应用,尤其是复杂形态结构的医用植入物方面。

在加工技术发展的同时,随着市场对材料性能要求的提高,近年来对PEEK的改性和复合成为了行业发展的热点。除了在聚合阶段通过改变聚合物主链的成分和/或比例,以此进行化学改性外,在工业上常见的性能提升方法还包括表面改性、共混改性以及复合填充增强等,同时改善PEEK的成型加工性能和使用性能。主要应用领域

PEEK具有优良的综合性能,在许多特殊领域可以替代金属、陶瓷等传统材料。PEEK在机械制造、航空航天、汽车工业、医疗、电子电气、制药和食品加工业都有所应用,其中以运输工业(包括汽车和航空)、机械工业和电子电气工业的应用占比最高。

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