PEEK 是一款主力产品,也许是最接近完美材料的材料,可用于各种行业和各种应用。 它以其在恶劣环境中的耐久性而闻名。 玻璃和碳增强等级是所有热塑性塑料中最强的,在室温下,未填充的牌号对一些最具化学腐蚀性的环境(包括高压蒸汽)具有很强的抵抗力。

最初由威格斯PLC推出,然后ICI(帝国化学工业)在20世纪80年代初,它已被使用近40年。 在威格斯PLC的专利权到期后,包括索尔维在内的其他人在21世纪初进入PEEK树脂生产,因此今天最终用户和指定商并不缺乏PEEK树脂的牌号可供选择。 知名度仍然青睐威格斯品牌,但索尔维的Ketaspire PEEK领衔的其他品牌每年都在获得销量和市场份额。 今天,索尔维是美国唯一的PEEK树脂生产商。

为什么要选择 PEEK 呢?

PEEK 是聚醚酮的缩写,除了具有强烈化学背景的人之外,它对许多其他公司来说都毫无意义。 简单地说,它指的是聚合物的化学结构,尽管大多数聚合物科学家认为PEEK是称为聚酰亚酮酮(PAEKs)的酮聚合物系列的一部分。 这个PAEK系列包括许多不同的组合物,醚组与酮组的比例不同,最常见的是PEEK。 无论具体的化学成分如何,是聚酮化学结构使PEEK在这么多环境中如此强大。 PEEK 是什么使它自然适合这么多的工程应用?

威格斯 PEEK

威格斯 PEEK 450 CA30

30% 碳纤维增强等级

Victrex PEEK 450 CA30 的配方中含有 30% 的碳纤维增强材料,可实现 PEEK 等级中最高的机械强度和刚度。 PEEK 450 CA30 不受重复的高压灭菌循环的影响,并能抵抗多种化学品。 它还符合 FDA 对直接食品接触应用的要求,并符合航空航天业严格的可燃性和低烟要求,包括 UL 94 V-0。

威格斯 PEEK 450 FE20

20% PTFE – 增强级

其 20% 均匀分散的 PTFE 粉末含量使 Victrex PEEK 450 FE20 具有出色的轴承和耐磨性能。 与未填充的 PEEK 相比,它的摩擦系数低 50%,磨损率低 25%,这是其用于间歇性服务衬套和转子的关键因素。 450 FE 20 等级符合 FDA 标准,其成分能够在比未填充和增强等级更低的压力下进行密封。

威格斯 PEEK 450 FC30

10-10-10轴承等级

Victrex PEEK 450FC30 由 10% 石墨、10% 碳纤维和 10% PTFE 粉末配制而成,在聚酮聚合物中具有最低的磨损和最高的 PV。 这种先进的热塑性塑料专门用于从可重复使用的医疗设备到直升机部件的衬套和轴承,不受反复高压灭菌的影响。 它符合 FDA 对直接食品接触部件的要求,也符合航空航天工业对可燃性和烟雾产生的要求。

威格斯 PEK G-45

高温 PEK 基等级

Victrex HT 在化学上是一种聚醚酮 (PEK) 聚合物,与传统的 PEEK 相比,具有更高的玻璃化转变温度 (Tg) 和更大的抗蠕变性。 它还表现出更高的拉伸强度和弯曲模量,并在 30°C (54°F) 更高的温度下保持其强度。 虽然它缺乏真正 PEEK 的更广泛的耐化学性和疲劳特性,但 Victrex PEK HT 可以成为许多高温井下应用的选择。

KetaSpire PEEK

尽管它们都符合相同的 Mil-P46183 标准,但索尔维的 KT-820 系列 PEEK 树脂具有比 Victrex 450 系列更高的分子量 (MW)。 更高的 MW 通常等同于更高的韧性和相应的模量降低。 在熔融加工中,KT-820 树脂的更高分子量也使 Drake 能够生产更厚的横截面。 作为 KT-820 系列的选项,威格斯 650 等级提供更高分子量的树脂,索尔维提供更高分子量的树脂。 Drake 按订单提供这两种更高 MW 的选项。

KetaSpire KT 820NT PEEK

未填充的 PEEK 等级

这种未填充的牌号具有 PEEK 在耐化学性、耐磨性和耐温性方面的固有平衡。 虽然纤维增强和轴承等级经过改进以用于更高强度和耐磨的部件,但未填充的 PEEK 也可以根据应用要求在这些领域发挥作用。 KetaSpire KT820NT 已通过 NORSOK M-710 认证,可用于井下酸性气体和蒸汽服务,并满足航空航天可燃性和烟雾生成要求。

KetaSpire KT 820GF30 PEEK

30%玻纤增强级

KT 820GF30 PEEK 采用 30% 的玻璃纤维增强材料,与非增强 PEEK 等级相比,强度和刚度显着提高。 通过适当的设计和密封,玻璃纤维含量还提高了工作温度可能远远超过 PEEK 的 150C/302F 的 Tg 的应用中的结构性能。 KT820GF30 PEEK 经 NORSOK M-710 认证,可用于酸性气体和蒸汽服务,满足飞机的可燃性和烟雾生成要求。

KetaSpire KT 820CF30 PEEK

30% 碳纤维增强级

KetaSpire KT 820CF30 中的 30% 碳纤维增强材料在 PEEK 等级中具有最高的强度和刚度水平。 这种先进的热塑性塑料可在可重复使用的医疗设备中经受反复高压灭菌,其耐化学性已导致其在半导体湿法加工中的应用。 KT820CF30 已通过 NORSOK M-710 认证,可用于井下酸性气体和蒸汽服务,满足航空航天可燃性和低发烟要求。

KetaSpire PEEK XT

高温 PEEK 级

高温 KetaSpire PEEK XT 将 PEEK 的固有性能属性与 36°F (20°C) 更高的玻璃化转变温度 (Tg) 相结合。 它的 Tg 也比 Victrex HT PEK 高 18°F (10°C)。 因为它与真正的 PEEK 聚合物具有相同的醚酮比,所以高温 KetaSpire XT 具有与 PEEK、PAEK 和其他聚酮相比,PEEK 提供的同样出色的耐化学性和抗疲劳性。

基于 PEEK 的CryoDyn CT-200

低温 PEEK 级

Drake CryoDyn CT-200 型材是 PCTFE 的高性能替代品,适用于机加工密封件和相关部件等低温应用。 CryoDyn CT-200 型材有多种尺寸可供选择,由 Victrex CT 200 PEEK 基树脂挤压成型。 与 PCTFE 相比,特殊配方的 PEEK 基聚合物具有更高水平的性能,可在低温应用中提供有效的密封性能。

PEEK工业级

Drake 为不需要 Mil-P 46183 和其他规范认证的应用提供工业级 PEEK 库存形状。 价格低于我们的优质等级,Drake 工业级 PEEK 产品的定位是与其他商业 PEEK 库存形状竞争,这些形状是注塑成型、挤出或压缩成型。 所有 Drake 工业级 PEEK 形状都提供 Drake 认证,确认树脂成分和比重范围,但不提供树脂制造商的认证。 认证示例

对于需要 Mil-P 46183、ASTM D6262 和其他认证的应用,Drake 由 KetaSpire 和 Victrex PEEK 树脂制成的坯料有多种流行等级和尺寸可供选择。 这些产品的认证样本: Victrex 产品证书索尔维 KetaSpire 产品证书

工业级未填充 PEEK

Drake 的未增强工业级 PEEK 的物理性能和耐化学性可与市售的未填充 PEEK 相媲美。 它易于加工并能抵抗长期暴露在蒸汽和热水中。

工业轴承级 (BG) PEEK

与未填充的 PEEK 相比,Drake 的工业级轴承和耐磨 PEEK 具有更高的 PV 和更低的磨损率。 它的强度、温度和耐化学性可与未填充的 PEEK 相媲美。 它也很容易加工成精密零件。 该工业级包含各 10% 的石墨、碳纤维和 PTFE,类似于 Ketron HPV 形状和 Victrex 450FC30 和 KetaSpire KT-820 SL30 轴承和耐磨级树脂。

工业级 GF30 PEEK

Drake 的 GF30 工业级采用 30% 的玻璃纤维增强材料,具有比未填充和轴承级 PEEK 更高的机械强度。 结合 PEEK 和玻璃的高强度和固有的耐化学性,Drake 工业级 GF30 PEEK 形状通常用于机加工绝缘体以及需要高温下耐化学性和强度的石油和天然气应用。

工业级 CF30 PEEK

30% 的碳纤维含量使该配方在 Drake 的工业级 PEEK 型材中具有最高水平的机械强度。 它具有 PEEK 的耐磨性和耐高温性,并能承受长期暴露于蒸汽、热水和各种化学品中。 当在坚硬的配合表面上运行时,它也可以作为轴承材料表现良好。 精密加工零件可以由该等级的库存形状制成。

更多关于为什么

  1. 出色的热性能 |未填充的 PEEK 具有高强度和出色的耐高温性,直到达到约 650 华氏度才会熔化。 它在高达近500华氏度的高温下是有用的,而且短期温度要高得多,这远远超出了大多数聚合物的能力。 PEEK 的玻璃过渡温度或软化温度接近 300 华氏度。 这种固有的特性可以通过增强和化学修饰来补偿。
  2. 强大的耐化学性 |未填充的PEEK提供广泛的耐化学性,接近PTFE,但强度要大得多,这就是为什么它是化学加工和石油和天然气公司最喜欢的选择。 它可以承受的一些化学品包括大多数酸(唯一的例外是氢氟和水溴),丙酮,所有酒精,氨,苯,氯,环氧乙烷,甲醛,汽油和大多数燃料,甘油,过氧化氢,氢气硫化物、甲烷、MEK、二氯甲烷、臭氧、五烷、碳酸钠、氢氧化钠和甲苯。 这只是PEEK耐受物质的一小部分。 这种广泛的电阻是PEEK如此普遍的主要原因,因为它几乎可以适用于任何应用。
  3. 卓越的耐磨性 |很少有聚合物能与PEEK相媲美,其耐磨性全面。 当然,”穿”是一个通用术语,需要进一步解释。
    磨蚀磨损是指由表面不规则引起的切削作用。 疲劳磨损是指重复压力和应力引起的材料变形。 摩擦是抵抗运动的力,虽然它不是”磨损”,但它是有问题的。 PEEK 的特性具有耐磨蚀性和耐磨性,是一种天然的低摩擦材料。 与 PTFE 石墨和碳纤维合金化的 PEEK 即使在耐磨环境中的高压速度条件下也能提供较低的磨损率。 未填充的 PEEK 在最大应力和速度较低时,可提供卓越的抗疲劳性和良好的耐磨性。 20% (20) PTFE 填充 PEEK (FE20) 提供较低的摩擦系数,比未填充的 PEEK 提高磨损率
  4. 出色的可加工性 |PEEK 的易处理性使其在大量商业应用中得到广泛接受。 PEEK 组件是高容量工具中的注塑,配备热流道系统,由挤出和注塑成型的库存形状进行加工,甚至从薄条材或薄膜上冲压和加工。 加工高性能热塑性塑料可能是一项挑战,因为所需形状的可用性通常有限,这意味着由于不必要的加工工时和制造时间,制造成本增加。 PEEK 的高分子量和熔体稳定性使其可以挤出到较大的横截面,如大于 200mm 的棒、高达 4″ 的板和 2″ 厚壁的管。 有50多个不同尺寸的PEEK杆和板库存,并准备立即装运。 此外,PEEK 是少数能够承受生产具有复杂几何形状部件所需的广泛加工的高性能热塑性塑料之一,其原因之一是它存在于众多不同的应用中。
  5. 生物相容 |医疗行业总是在寻找可用于人体的材料。 许多聚合物被人体的免疫系统排斥,导致严重的,甚至危及生命的并发症。 即使材料被接受,也可能由于磨料磨损和剧烈摩擦而磨损,导致材料碎片脱落并干扰生物功能。 PEEK的高强度和模量,近似于人类骨骼已经用于许多程序,包括脊柱植入和头骨重建。 PEEK 是惰性和生物相容性的,被认为是在化学分析或外科手术中直接接触生物液体的表面和部件的主要候选物。

加工或注塑…您可以选择如何制作

由于 PEEK 可以注入模压或加工成组件,因此需要提及这两种工艺的一些见解。 预先明确,这两个过程在所有情况下都明显优于。 流程选择是项目工程师需要仔细研究的内容,应该与组件供应商讨论。

在注塑成型过程中,PEEK 被注射成型成定制型腔,这是复杂工具的一部分,通常成本超过 10,000 美元。 这是制造零件最高效、最快的途径,前提是工具投资是合理的。 另一方面,加工使用库存形状和机器车间,这些形状和机器车间反映了大多数金属零件所生产的路线。 PEEK 杆的棒通常可在几天内加工成衬套或轴承,费用达数百美元,这意味着速度和灵活性是无可比拟的。 拉伸形状的特性可提供最高的刚度和最大的韧性,并且通常具有最可靠的性能。

在大多数高精度应用中,加工 PEEK 是首选选项。 这包括当生产运行涉及较低体积(特别是低于 5,000 个零件的运行),需要生产较大的部件,以及韧性和冲击强度是主要优先事项时。 简而言之,当部件需要提供出色的机械和磨损性能时,加工效果最佳。

同样,这两个进程之间没有明显的赢家,但在某些情况下,一个过程提供了主要优势。 注塑PEEK是生产复杂零件(通常在一次运行期间超过 10,000 件)时更好的选择,因为注塑可消除加工时间和浪费,从而降低单位成本。 当加工难以克服几何挑战时,注塑也是适当的选择。

在哪里使用 PEEK?

未填充 PEEK 主导了全球 PEEK 消费量。 其耐用性、可用性和可加工性使PEEK成为高强度和惰性材料的首选材料,尤其是在高温下,在许多行业中是合适的材料。 一直以来,人们都在为聚合物设计新的用途。 聚合物的一些突出用途包括:

  1. 半导体和电子|PEEK 能够在高温下保持其强度、纯度以及承受恶劣化学品的能力,因此非常适合半导体和电子制造。 PEEK 可加工成晶圆处理工具和硬件,这在化学洗涤过程中特别有用。 未填充的 PEEK 在芯片生产中也至关重要,尤其是在化学机械平面化和蚀刻过程中。 PEEK 薄膜的最大体积应用之一是手机
  2. 石油和天然气|在石油和天然气行业,未填充的 PEEK 和玻璃填充 PEEK 通常加工成密封件和电气连接器,它们充当绝缘体和隔离器以及用于软密封材料的增强物。 PEEK 是石油和天然气应用的有力选择,因为它对蒸汽和在恶劣的井下环境中遇到的各种化学品具有高度的耐受性。 PEEK 阀座和密封管流有助于管理石化气体和液体的流动,而不会有化学降解的风险
  3. 航空航天|PEEK 用于商用飞机和军用飞机,在这两种环境中,只使用可靠、耐用的材料。 在航空航天工业中,PEEK 的低烟生成和出色的耐热性证明,未填充 PEEK 具有极强的耐热性和耐火性,因此可以自灭。 这些特性使它非常适合航空电子设备(往往高度应力)和热隔离器,后者必须同时处理高温和极冷条件。 碳纤维增强 PEEK 牌号(如 450CA30 和 KT820CF30)提供最大的强度和刚度,无需高密度玻璃增强 PEEK 牌号。
  4. 医疗|未填充 PEEK 的生物相容性已经得到解决,正是该属性具有未填充的 PEEK 作为植入物,包括脊柱和牙科植入物。 即使是碳纤维增强PEEK也保持惰性且长期稳定,达到植入物超过患者寿命。 PEEK 的惰性和稳定性意味着它可以承受重复的高压灭菌,使其在可重复使用的医疗器械中运行。 PEEK 的辐射性也很有价值。 换句话说,PEEK 对无线电成像保持不可见,包括 CT 和 MRI 扫描以及 X 射线成像。 这种放射性对于研究组织生长过程尤其重要,因为植入物不会从视野中筛选周围的组织。
  5. 食品和包装 |未填充的 PEEK 具有食品级的品种,因此可以集成到与食品接触的电器和表面中。 标准应用包括灌装喷嘴、混合桨、轴承、衬套和阀门部件,尤其是柑橘类水果加工和热灌装机。 随着工艺温度的升高,阀体从乙醛迁移到未填充的 PEEK。 此外,未填充的 PEEK 不受所有清洁到位 (CIP) 解决方案的渗透。

以上只是为 PEEK 应用划破了表面。 随着公司寻求越来越大的”使用中”的成本效益,他们往往求助于PEEK来达到这一点。 PEEK 是当今市场上最可用、功能最齐全的高性能聚合物。

提供哪些类型的 PEEK?

未填充的 PEEK提供无与伦比的化学惰性、FDA 合规性和高达 300°F 的强度。 其卓越的可加工性和清洁性使其成为所有基于酮的聚合物的理想选择,适用于严格公差的复杂加工零件或注塑成型零件,如齿轮、套圈、生命科学和医疗部件。查看有关KT820NT 综合概述的详细信息

碳纤维增强 PEEK在 PEEK 牌号中提供最高的强度和刚度。 它比玻璃增强等级轻 7,尽管每单位体积含有更多的增强。 它是高负载加工或成型零件的绝佳选择。有关450CA30KT820CF30 综合概述的详细信息。

玻璃纤维增强 PEEK提供比未填充 PEEK 牌号更高的强度和刚度,但具有出色的电气和隔热特性。 它是高负载加工或模制零件(包括备份密封件和电气连接器主体)的绝佳选择。查看有关KT820GF30 综合概述的详细信息

轴承等级 PEEK为要求苛刻的磨损应用提供 PEEK 牌号中最低的磨损率。 最常见的牌号包含石墨、PTFE 和碳纤维的组合,最常见的配给是 10-10-10 混合。 这种组合可促进低摩擦和更高的导电性,从而实现更高的 PV 和更低的磨损率。请参阅450FC30或 KT820SL30 或450FE20 填充 Peek综合概述

高温 PEEK 或 PEK是一种略有不同的化学性质,基于聚醚酮 PEK,而不是 PEEK。 PEK 和 PEKEKK 提供比传统 PEEK 化学品更高的软化温度。 改进使基于 PEK 的材料(如 HT)能够在 50°F 高温下保持强度和刚度,从而扩大井下电气连接器中 PEEK 的可能性。请参阅PEEK HT综合概述

Victrex PEEK 450G未填充的 PEEK 级) – 超过 40 年的成熟应用历史是全球认可和接受 Victrex PEEK 450G 的原因。 这种未填充的牌号具有所有 PEEK 配方的固有特性。 由 Drake 的 Victrex 450G PEEK 坯料加工而成的部件用于石油和天然气、航空航天、半导体制造和许多其他高科技、严苛的服务行业。

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