پیشرفت کاربرد پلاستیک های ویژه مهندسی پلی اتر کتون (PEEK)

پلی اتر کتون (PEEK) برای اولین بار توسط Imperial Chemical (ICI) در سال 1977 توسعه یافت و به طور رسمی به عنوان Victrex®Peek در سال 1982 فروخته شد. در سال 1993 ، ویکتراکس کارخانه تولید ICI را به دست آورد و به یک شرکت مستقل تبدیل شد. Weigas دارای وسیع ترین محصولات پلی (اتر کتون) در بازار است و ظرفیت فعلی 4،250t در سال دارد. علاوه بر این ، سومین گیاه Victrex® Poly (Ether Ketone) با ظرفیت سالانه 2900T در اوایل سال 2015 با ظرفیت بیش از 7000 T/a راه اندازی می شود.

ⅰ مقدمه ای بر عملکرد 

به عنوان مهمترین محصول پلی (آریل اتر کتون ، ساختار مولکولی ویژه آن ، مقاومت در برابر دمای بالا پلیمر ، عملکرد مکانیکی خوب ، خود روانکاری ، پردازش آسان ، مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی ، مقاومت در برابر شعله ، مقاومت در برابر پرتودرمانی ، ثبات عایق ، استناد به عایق را می دهد. مقاومت هیدرولیز و پردازش آسان ، مانند عملکرد عالی ، اکنون به عنوان بهترین پلاستیک مهندسی ترموپلاستیک شناخته شده است. 

1 مقاومت درجه حرارت بالا

پلیمرهای و مخلوط ویکتراکس به طور معمول دارای دمای انتقال شیشه 143 درجه سانتیگراد ، نقطه ذوب 343 درجه سانتیگراد ، دمای دناتوراسیون حرارتی تا 335 درجه سانتیگراد (ISO75AF ، فیبر کربن پر شده) و دمای سرویس مداوم 260 درجه است. ج (UL746B ، بدون پر). 

2. مقاومت کنید

مواد پلیمری Victrex Peek ، اصطکاک عالی و مقاومت در برابر سایش را ارائه می دهد ، به خصوص در نمرات درجه اصطکاک اصلاح شده مقاوم در برابر سایش ، بیش از طیف گسترده ای از فشارها ، سرعت ها ، دما و زبری سطح تماس. 

3 مقاومت شیمیایی

Victrex Peek شبیه به فولاد نیکل است و مقاومت در برابر خوردگی عالی در بیشتر محیط های شیمیایی ، حتی در دماهای بالا را فراهم می کند.

4. دود سبک آتش و غیر سمی

مواد پلیمری Victrex Peek بسیار پایدار است ، نمونه 1.5 میلی متر ، درجه UL94-V0 بدون مقاوم در برابر شعله. ترکیب و خلوص ذاتی این ماده باعث می شود در صورت آتش سوزی دود و گاز بسیار کمی تولید کند.

5. مقاومت هیدرولیز

پلیمرهای و مخلوط های ویکتراکس در برابر حمله شیمیایی توسط آب یا بخار با فشار زیاد مقاوم هستند. قطعات ساخته شده از این ماده می توانند در هنگام استفاده مداوم در آب در دمای بالا و فشارها ، مقادیر زیادی از خواص مکانیکی را حفظ کنند.

6. خواص الکتریکی عالی

Victrex Peek عملکرد الکتریکی بسیار خوبی را در طیف گسترده ای از فرکانس ها و درجه حرارت فراهم می کند.

علاوه بر این ، مواد پلیمری Victrex Peek همچنین دارای خلوص بالا ، حفاظت از محیط زیست ، پردازش آسان و سایر خصوصیات است.

ⅱ تحقیقات در مورد وضعیت تولید

از زمان پیشرفت موفقیت آمیز Peek ، با عملکرد عالی خود ، از طرف مردم بسیار مورد علاقه قرار گرفته و به سرعت به یک تمرکز جدید تحقیق تبدیل می شود. مجموعه ای از اصلاحات شیمیایی و فیزیکی و تقویت PEEK ، زمینه کاربرد PEEK را بیشتر گسترش داده است.

1. اصلاح شیمیایی

اصلاح شیمیایی تغییر ساختار مولکولی و منظم بودن پلیمر با معرفی گروه های عملکردی ویژه یا مولکول های کوچک ، مانند: تغییر نسبت گروه های کتون اتر در زنجیره اصلی یا معرفی گروه های دیگر ، انشعاب اتصال ، گروه های زنجیره جانبی ، کوپلیمریزاسیون بلوک و کوپلیمریزاسیون تصادفی در زنجیره اصلی برای تغییر خصوصیات حرارتی آن.

VICTREX®HT ™ و VICTREX®ST به ترتیب PEK و Pekekk هستند. نسبت E/K VICTREX®HT ™ و VICTREX®ST ™ برای بهبود مقاومت درجه حرارت بالا پلیمر استفاده می شود.

2. اصلاح فیزیکی

در مقایسه با اصلاح شیمیایی ، اصلاح فیزیکی در عمل به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد ، از جمله پر کردن تقویت ، ترکیب ترکیب و اصلاح سطح.

1) افزایش بالشتک

شایع ترین تقویت کننده پر کننده تقویت فیبر ، از جمله فیبر شیشه ای ، تقویت فیبر کربن و تقویت فیبر آرلن است. نتایج تجربی نشان می دهد که فیبر شیشه ای ، فیبر کربن و فیبر آرامید با PEEK میل خوبی دارند ، بنابراین آنها اغلب به عنوان پرکننده برای تقویت PEEK انتخاب می شوند ، مواد کامپوزیتی با کارایی بالا را ایجاد می کنند و قدرت و دمای خدمات رزین PEEK را بهبود می بخشند. HMF-Darees یک کامپوزیت پر از فیبر کربن از Victrex است که مقاومت در برابر خستگی عالی ، ماشینکاری و خصوصیات مکانیکی عالی را در مقایسه با سری Victrex Peek پر از فیبر کربن با استحکام بالا ارائه می دهد.

به منظور کاهش اصطکاک و سایش ، PTFE ، گرافیت و سایر ذرات کوچک اغلب برای بهبود تقویت اضافه می شوند. نمرات سایش به ویژه توسط Victrex برای استفاده در محیط های با لباس بالا مانند یاتاقان ها اصلاح و تقویت می شوند.

2) ترکیب ترکیب

PEEK با مواد پلیمری آلی با دمای انتقال شیشه بالا مخلوط می شود ، که نه تنها می تواند خواص حرارتی کامپوزیت ها را بهبود بخشد و هزینه تولید را کاهش دهد ، بلکه تأثیر زیادی در خواص مکانیکی دارد.

Victrex®Max-Series ™ ترکیبی از مواد پلیمری Victrex Peek و رزین معتبر Extem®uh Thermoplastic (TPI) مبتنی بر پلاستیک های نوآورانه SABIC است. مواد پلیمری با کارایی بالا MAX Series با مقاومت در برابر حرارت عالی برای تأمین تقاضای فزاینده برای مواد پلیمری Peek مقاوم در برابر درجه حرارت بالا طراحی شده اند.

سری V Victrex® یک ترکیب ثبت شده بر اساس مواد پلیمری Victrex Peek و Celazole® Polybenzimidazole (PBI) است. می توان آن را ذوب کرد و می تواند قدرت عالی ، مقاومت در برابر سایش ، سختی ، خزش و خواص حرارتی را در شرایط بیشترین شرایط دمای بالا برآورده کند.

3) اصلاح سطح

تحقیقات ویکتراکس ، با همکاری Wacker ، تولید کننده پیشرو سیلیکون مایع ، نشان داد که پلیمر Victrex Peek ، نقاط قوت سیلیکون سفت و انعطاف پذیر را با خصوصیات چسب سایر پلاستیک های مهندسی شده ترکیب می کند. مؤلفه PEEK به عنوان درج ، پوشش داده شده با لاستیک سیلیکون مایع یا فناوری قالب گیری تزریق اجزای مضاعف ، می تواند چسبندگی عالی را بدست آورد. دمای قالب تزریق Victrex Peek 180 درجه سانتیگراد است. گرمای نهان آن امکان پخت سریع لاستیک سیلیکون را فراهم می کند ، بنابراین چرخه تزریق کلی را کاهش می دهد. این مزیت فناوری قالب سازی تزریق دو جزء است.

3. دیگری

1) پوشش های Vicote

Victrex برای پرداختن به شکاف عملکرد در بسیاری از فن آوری های پوشش امروز ، یک پوشش مبتنی بر Peek ، Vicote ™ را معرفی کرده است. پوشش های VICOTE ™ دارای دمای بالا ، مقاومت در برابر سایش ، استحکام ، دوام و مقاومت در برابر خراش و همچنین طیف گسترده ای از مزایای عملکرد بالا برای برنامه هایی که در معرض شرایط شدید مانند درجه حرارت بالا ، خوردگی شیمیایی و سایش قرار دارند ، چه در صنعتی ، خودرو ، فرآوری مواد غذایی ، نیمه هادی ، الکترونیک یا قطعات دارویی. پوشش های VICOTE is عمر خدمات گسترده ، بهبود عملکرد و عملکرد ، کاهش هزینه کلی سیستم و آزادی طراحی پیشرفته برای دستیابی به تمایز محصول را ارائه می دهند.

2) فیلم های Aptiv

فیلم های APTIV ™ ترکیبی منحصر به فرد از خواص و ویژگی های ذاتی در پلیمرهای Victrex Peek را ارائه می دهند و آنها را به یکی از متنوع ترین محصولات فیلم با کارایی بالا در دسترس قرار می دهد. فیلم های جدید Aptiv همه کاره و مناسب برای انواع برنامه ها از جمله فیلم های لرزش برای بلندگوهای تلفن همراه و بلندگوهای مصرف کننده ، عایق سیم و کابل و کاپشن های سیم پیچ ، مبدل های فشار و دیافراگم های سنسور ، سطوح مقاوم در برابر سایش برای محصولات صنعتی و الکترونیکی ، زیرم های الکتریکی هستند. و عایق حمل و نقل هوایی احساس می شود.

ⅲ ، قسمت برنامه

Peek از زمان راه اندازی آن به طور گسترده در هوافضا ، خودرو ، الکترونیک ، انرژی ، صنعتی ، نیمه هادی و پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد.

1. هوافضا

هوافضا اولین زمینه کاربردی Peek است. خاصیت هوافضا نیاز به پردازش انعطاف پذیر ، هزینه پردازش کم و مواد سبک وزن دارد که می تواند در برابر محیط سخت مقاومت کند. Peek می تواند جایگزین آلومینیوم و سایر فلزات در قطعات هواپیما شود زیرا فوق العاده قوی ، از نظر شیمیایی بی اثر و شعله است و به راحتی می توان در قسمت هایی با تحمل های بسیار کوچک شکل گرفت.

در داخل هواپیما ، موارد موفقی از گیره سیم و گیره لوله و گیره لوله ، تیغه پروانه ، دسته درب اتاق موتور ، فیلم پوشش عایق ، اتصال دهنده کامپوزیت ، کمربند سیم کراوات ، مهار سیم ، آستین راه راه و غیره وجود دارد. پوشش ، پوشش منهول ، براکت منصفانه و غیره.

همچنین می توان از رزین Peek برای ساخت باتری برای موشک ، پیچ و مهره ، آجیل و قطعات برای موتورهای موشکی استفاده کرد.

2. تشک هوشمند

در حال حاضر ، صنعت خودرو به طور فزاینده ای نیاز به عملکرد دوگانه وزن خودرو ، به حداقل رساندن هزینه و حداکثر عملکرد محصول دارد ، به ویژه پیگیری افراد از راحتی و ثبات وسایل نقلیه ، وزن تهویه مطبوع مربوطه ، پنجره های برقی ، کیسه های هوا و تجهیزات سیستم ترمز ABS نیز هست در حال افزایش از مزایای رزین PEEK ، مانند عملکرد ترمودینامیکی خوب ، مقاومت در برابر اصطکاک ، چگالی کم و پردازش آسان ، برای ساخت قطعات خودرو استفاده می شود. در حالی که هزینه پردازش به شدت کاهش می یابد ، نه تنها وزن را می توان تا 90 ٪ کاهش داد ، بلکه عمر خدمات نیز می تواند برای مدت طولانی تضمین شود. بنابراین ، Peek ، به عنوان جایگزینی از فولاد ضد زنگ و تیتانیوم ، برای تولید مواد پوشش داخلی موتور استفاده می شود. تولید یاتاقان های خودرو ، واشر ، مهر و موم ، حلقه های کلاچ و سایر اجزای دیگر ، علاوه بر برنامه های انتقال ، ترمز و سیستم تهویه مطبوع نیز بسیار زیاد است.

3. الکترونیک

Victrex Peek ویژگی های مقاومت در برابر دمای بالا ، مقاومت در برابر سایش ، مقاومت در برابر خوردگی ، نوسانات کم ، استخراج کم ، جذب رطوبت کم ، حفاظت از محیط زیست و مهار شعله ، پایداری اندازه ، پردازش انعطاف پذیر و غیره را دارد. تابلوهای مدار ، چاپگرها ، دیودهای دارای نور ، باتری ، سوئیچ ، اتصالات ، درایوهای دیسک سخت و سایر دستگاههای الکترونیکی.

4. صنعت انرژی

انتخاب مواد مناسب اغلب به عنوان یکی از عوامل اصلی توسعه موفقیت آمیز در صنعت انرژی دیده می شود ، و در سالهای اخیر Victrex Peek برای بهبود عملکرد عملیاتی و کاهش خطر خرابی مرتبط با نارسایی مؤلفه به طور فزاینده ای در صنعت انرژی محبوب شده است.

Victrex Peek به طور فزاینده ای توسط صنعت انرژی به دلیل مقاومت زیاد در برابر حرارت ، مقاومت در برابر تابش ، مقاومت هیدرولیز ، خودآزمایی ، مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی و عملکرد الکتریکی عالی مانند خطوط لوله سیم کشی یکپارچه زیرسایی ، سیم و کابل ها ، اتصالات الکتریکی ، سنسورهای Downhole استفاده می شود. ، بلبرینگ ، بوش ، چرخ دنده ، حلقه های پشتیبانی و سایر محصولات. در نفت و گاز ، نیروگاه برق ، زمین گرمایی ، انرژی باد ، انرژی هسته ای ، انرژی خورشیدی اعمال می شود.

فیلم های APTIV and و پوشش های Vicote in نیز به طور گسترده در صنعت استفاده می شوند.

5 دیگر

در صنعت مکانیکی ، معمولاً از رزین PEEK برای تهیه دریچه های کمپرسور ، حلقه های پیستون ، مهر و موم و بدنهای مختلف پمپ شیمیایی و قطعات دریچه استفاده می شود. استفاده از این رزین به جای فولاد ضد زنگ برای ایجاد پروانه پمپ گرداب ، بدیهی است می تواند میزان سایش و سطح سر و صدا را کاهش داده و عمر خدمات آن را طولانی کند. علاوه بر این ، اتصالات مدرن یکی دیگر از بازار بالقوه هستند زیرا PEEK مشخصات مواد مونتاژ لوله را برآورده می کند و با استفاده از انواع چسب ها می توان در دماهای بالا وصل شد.

صنعت نیمه هادی در حال توسعه به سمت ویفرهای بزرگتر ، تراشه های کوچکتر ، خطوط باریک و اندازه عرض خط و غیره است. vi ctrex peek مواد پلیمری دارای مزایای آشکاری در تولید ویفر ، پردازش جلوی ، پردازش و بازرسی و پردازش برگشت است.

در صنعت پزشکی ، رزین PEEK می تواند تا 3000 چرخه اتوکلاو در دمای 134 درجه سانتیگراد را تحمل کند ، که باعث می شود آن را برای تولید تجهیزات جراحی و دندانپزشکی با نیازهای استریلیزاسیون بالا که نیاز به استفاده مکرر دارند ، مناسب کند. رزین Peek می تواند استحکام مکانیکی بالا ، مقاومت در برابر استرس خوب و ثبات هیدرولیز در آب گرم ، بخار ، حلالها و معرفهای شیمیایی و غیره را نشان دهد. این می تواند برای تولید انواع دستگاه های پزشکی که نیاز به ضد عفونی بخار با درجه حرارت بالا دارند استفاده شود. PEEK نه تنها مزایای وزن سبک ، مقاومت غیر سمی و خوردگی را دارد ، بلکه ماده ای نزدیک به اسکلت انسان است که می تواند به صورت ارگانیک با بدن ترکیب شود. بنابراین ، استفاده از رزین PEK برای ساخت اسکلت انسانی به جای فلز یکی دیگر از کاربردهای مهم PEEK در زمینه پزشکی است.

ⅳ ، چشم انداز

در کنار توسعه علم و فناوری ، افراد بیشتر از نیاز به مواد ، به ویژه در کمبود انرژی فعلی ، بیشتر و بیشتر از این که نویسندگان کاهش وزن هر بنگاه اقتصادی باید این سؤال را در نظر بگیرند ، با پلاستیک به جای فولاد روند اجتناب ناپذیر است. از توسعه مواد برای پلاستیک های ویژه مهندسی ، تقاضای "جهانی" بیشتر و بیشتر خواهد بود ، همچنین زمینه کاربرد بیشتر و گسترده تر خواهد بود.