La polyéther éther cétone (PEEK) a été développée pour la première fois par Imperial Chemical (ICI) en 1977 et officiellement vendue sous le nom de VICTREX®PEEK en 1982. En 1993, VICTREX a acquis l'usine de production ICI et est devenue une société indépendante.Weigas dispose de la plus large gamme de produits poly (éther cétone) du marché, avec une capacité actuelle de 4 250T/an.Par ailleurs, la troisième usine VICTREX® poly (éther cétone) d'une capacité annuelle de 2900T sera lancée début 2015, avec une capacité de plus de 7000 T/a.
Ⅰ.Introduction aux performances
PEEK en tant que produit le plus important de poly (aryl éther cétone, sa structure moléculaire spéciale confère au polymère une résistance à haute température, de bonnes performances mécaniques, une autolubrification, un traitement facile, une résistance à la corrosion chimique, un retardateur de flamme, une résistance au décapage, une résistance aux radiations, une stabilité d'isolation, la résistance à l'hydrolyse et la facilité de traitement, telles que les excellentes performances, sont désormais reconnues comme les meilleurs plastiques techniques thermoplastiques.
1 Résistance aux hautes températures
Les polymères et mélanges VICTREX PEEK ont généralement une température de transition vitreuse de 143 ° C, un point de fusion de 343 ° C, une température de dénaturation thermique allant jusqu'à 335 ° C (ISO75Af, fibre de carbone remplie) et une température de service continu de 260 ° C (UL746B, pas de remplissage).
2. Résistance à l'usure
Les matériaux polymères VICTREX PEEK offrent une excellente résistance au frottement et à l'usure, en particulier dans les grades de frottement modifié résistant à l'usure, sur une large plage de pressions, vitesses, températures et rugosité de surface de contact.
3. Résistance chimique
VICTREX PEEK est similaire à l'acier au nickel, offrant une excellente résistance à la corrosion dans la plupart des environnements chimiques, même à des températures élevées.
4. Feu de fumée léger et non toxique
Le matériau polymère VICTREX PEEK est très stable, échantillon de 1,5 mm, grade ul94-V0 sans retardateur de flamme.La composition et la pureté inhérente de ce matériau lui permettent de produire très peu de fumée et de gaz en cas d'incendie.
5. Résistance à l'hydrolyse
Les polymères et mélanges VICTREX PEEK résistent aux attaques chimiques de l'eau ou de la vapeur à haute pression.Les pièces faites de ce matériau peuvent conserver des niveaux élevés de propriétés mécaniques lorsqu'elles sont utilisées en continu dans l'eau à des températures et des pressions élevées.
6. Excellentes propriétés électriques
VICTREX PEEK offre d'excellentes performances électriques sur une large gamme de fréquences et de températures.
De plus, le matériau polymère VICTREX PEEK présente également une pureté élevée, une protection de l'environnement, un traitement facile et d'autres caractéristiques.
Ⅱ.Recherche sur l'état de la production
Depuis le développement réussi du PEEK, avec ses excellentes performances propres, il a été largement favorisé par les gens et est rapidement devenu un nouveau centre de recherche.Une série de modifications et d'améliorations chimiques et physiques du PEEK a encore élargi le champ d'application du PEEK.
1. Modification chimique
La modification chimique consiste à modifier la structure moléculaire et la régularité du polymère en introduisant des groupes fonctionnels spéciaux ou de petites molécules, telles que : la modification de la proportion de groupes éther cétone sur la chaîne principale ou l'introduction d'autres groupes, la réticulation ramifiée, les groupes de chaîne latérale, la copolymérisation séquencée et copolymérisation aléatoire sur la chaîne principale pour modifier ses propriétés thermiques.
VICTREX®HT™ et VICTREX®ST™ sont respectivement PEK et PEKEKK.Le rapport E/K de VICTREX®HT™ et VICTREX®ST™ est utilisé pour améliorer la résistance à haute température du polymère.
2. Modification physique
Par rapport à la modification chimique, la modification physique est plus largement utilisée dans la pratique, y compris l'amélioration du remplissage, la modification du mélange et la modification de la surface.
1) Amélioration du rembourrage
Le renfort de remplissage le plus courant est le renfort en fibre, y compris la fibre de verre, le renfort en fibre de carbone et le renfort en fibre d'Arlene.Les résultats expérimentaux montrent que la fibre de verre, la fibre de carbone et la fibre d'aramide ont une bonne affinité avec le PEEK, elles sont donc souvent sélectionnées comme charge pour améliorer le PEEK, fabriquer des matériaux composites hautes performances et améliorer la résistance et la température de service de la résine PEEK.Hmf-grades est un nouveau composite chargé de fibres de carbone de VICTREX qui offre une résistance à la fatigue, une usinabilité et d'excellentes propriétés mécaniques supérieures par rapport à la série actuelle VICTREX PEEK chargée de fibres de carbone à haute résistance.
Afin de réduire le frottement et l'usure, du PTFE, du graphite et d'autres petites particules sont souvent ajoutés pour améliorer le renforcement.Les grades d'usure sont spécialement modifiés et renforcés par VICTREX pour une utilisation dans des environnements à forte usure tels que les roulements.
2) Modification du mélange
Le PEEK se mélange avec des matériaux polymères organiques à haute température de transition vitreuse, ce qui peut non seulement améliorer les propriétés thermiques des composites et réduire les coûts de production, mais aussi avoir une grande influence sur les propriétés mécaniques.
VICTREX®MAX-Series™ est un mélange de matériau polymère VICTREX PEEK et de résine thermoplastique polyimide (TPI) EXTEM®UH authentique basée sur SABIC Innovative Plastics.Les matériaux polymères haute performance MAX Series™ avec une excellente résistance à la chaleur sont conçus pour répondre à la demande croissante de matériaux polymères PEEK plus résistants aux hautes températures.
La série VICTREX® T est un mélange breveté à base de matériau polymère VICTREX PEEK et de polybenzimidazole Celazole® (PBI).Il peut être fondu et peut répondre aux excellentes propriétés de résistance, de résistance à l'usure, de dureté, de fluage et thermiques requises dans les conditions de haute température les plus exigeantes.
3) Modification de surface
Les recherches de VICTREX, menées en collaboration avec Wacker, un important producteur de silicone liquide, ont démontré que le polymère VICTREX PEEK combine les forces du silicone rigide et flexible avec les propriétés adhésives d'autres plastiques techniques.Le composant PEEK en tant qu'insert, recouvert de caoutchouc de silicone liquide ou la technologie de moulage par injection à deux composants, peut obtenir une excellente adhérence.La température du moule d'injection VICTREX PEEK est de 180°C. Sa chaleur latente permet un durcissement rapide du caoutchouc de silicone, réduisant ainsi le cycle d'injection global.C'est l'avantage de la technologie de moulage par injection à deux composants.
3. L'autre
1) Revêtements VICOTE™
VICTREX a introduit un revêtement à base de PEEK, VICOTE™, pour combler les lacunes de performance dans de nombreuses technologies de revêtement d'aujourd'hui.Les revêtements VICOTE™ offrent une haute température, une résistance à l'usure, une résistance, une durabilité et une résistance aux rayures ainsi qu'un large éventail d'avantages de haute performance pour les applications exposées à des conditions extrêmes telles que les températures élevées, la corrosion chimique et l'usure, que ce soit dans l'industrie, l'automobile, l'agroalimentaire, les semi-conducteurs, l'électronique ou les pièces pharmaceutiques.Les revêtements VICOTE™ offrent une durée de vie prolongée, des performances et des fonctionnalités améliorées, un coût global réduit du système et une plus grande liberté de conception pour différencier les produits.
2) Films APTIV™
Les films APTIV™ offrent une combinaison unique de propriétés et de caractéristiques inhérentes aux polymères VICTREX PEEK, ce qui en fait l'un des films hautes performances les plus polyvalents disponibles.Les nouveaux films APTIV sont polyvalents et adaptés à une variété d'applications, y compris les films antivibratoires pour les haut-parleurs de téléphones portables et les haut-parleurs grand public, les gaines d'isolation et d'enroulement de fils et de câbles, les convertisseurs de pression et les diaphragmes de capteur, les surfaces résistantes à l'usure pour les produits industriels et électroniques, les substrats électriques. et feutre d'isolation d'aviation.
Ⅲ, Champ d'application
Le PEEK a été largement utilisé dans les domaines de l'aérospatiale, de l'automobile, de l'électronique, de l'énergie, de l'industrie, des semi-conducteurs et de la médecine depuis son lancement.
1. Aérospatiale
L'aérospatiale est le premier domaine d'application de PEEK.La particularité de l'aérospatiale nécessite un traitement flexible, un faible coût de traitement et des matériaux légers capables de résister à un environnement difficile.Le PEEK pourrait remplacer l'aluminium et d'autres métaux dans les pièces d'avion car il est exceptionnellement résistant, chimiquement inerte et ignifuge, et peut être facilement moulé en pièces avec de très petites tolérances.
À l'intérieur de l'avion, il y a eu des cas réussis de collier de serrage de faisceau de câbles et de collier de serrage, de pale de turbine, de poignée de porte de salle des machines, de film de revêtement isolant, de fixation composite, de ceinture de fil d'attache, de faisceau de câbles, de manchon ondulé, etc. Radôme externe, moyeu de train d'atterrissage couvercle, couvercle de trou d'homme, support de carénage et ainsi de suite.
La résine PEEK peut également être utilisée pour fabriquer des batteries pour fusées, des boulons, des écrous et des pièces pour moteurs de fusée.
2. Matelas intelligent
À l'heure actuelle, l'industrie automobile exige de plus en plus la double performance du poids du véhicule, la minimisation des coûts et la maximisation des performances du produit, en particulier la recherche du confort et de la stabilité du véhicule, le poids de la climatisation correspondante, des vitres électriques, des airbags et de l'équipement du système de freinage ABS est également en augmentant.Les avantages de la résine PEEK, tels que de bonnes performances thermodynamiques, une résistance au frottement, une faible densité et un traitement facile, sont utilisés pour fabriquer des pièces automobiles.Alors que le coût de traitement est considérablement réduit, non seulement le poids peut être réduit jusqu'à 90 %, mais la durée de vie peut également être garantie pendant une longue période.Par conséquent, le PEEK, en remplacement de l'acier inoxydable et du titane, est utilisé pour fabriquer le matériau du capot intérieur du moteur.La fabrication de roulements automobiles, de joints, de joints, de bagues d'embrayage et d'autres composants, en plus des applications de transmission, de freinage et de système de climatisation sont également nombreuses.
3. Électronique
VICTREX PEEK a les caractéristiques de résistance à haute température, résistance à l'usure, résistance à la corrosion, faible volatilité, faible extraction, faible absorption d'humidité, protection de l'environnement et retardateur de flamme, stabilité de taille, traitement flexible, etc. Il est largement utilisé dans les ordinateurs, téléphones portables, cartes de circuits imprimés, imprimantes, diodes électroluminescentes, batteries, interrupteurs, connecteurs, disques durs et autres appareils électroniques.
4. L'industrie de l'énergie
Le choix des bons matériaux est souvent considéré comme l'un des facteurs clés d'un développement réussi dans l'industrie de l'énergie, et ces dernières années, VICTREX PEEK est devenu de plus en plus populaire dans l'industrie de l'énergie pour améliorer les performances opérationnelles et réduire le risque de temps d'arrêt associé à la défaillance des composants.
VICTREX PEEK est de plus en plus utilisé par l'industrie de l'énergie pour sa haute résistance à la chaleur, sa résistance aux radiations, sa résistance à l'hydrolyse, son autolubrification, sa résistance à la corrosion chimique et ses excellentes performances électriques, telles que les conduites de faisceaux de câbles intégrés sous-marins, les fils et câbles, les connecteurs électriques, les capteurs de fond de trou , roulements, bagues, engrenages, bagues de support et autres produits.Dans le pétrole et le gaz, l'hydroélectricité, la géothermie, l'énergie éolienne, l'énergie nucléaire, l'énergie solaire sont appliquées.
Les films APTIV™ et les revêtements VICOTE™ sont également largement utilisés dans l'industrie.
5. Autre
Dans l'industrie mécanique, la résine PEEK est couramment utilisée pour fabriquer des soupapes de compresseur, des segments de piston, des joints et divers corps de pompe chimique et pièces de soupape.L'utilisation de cette résine au lieu de l'acier inoxydable pour fabriquer la roue de la pompe vortex peut évidemment réduire le degré d'usure et le niveau de bruit, et prolonger sa durée de vie.De plus, les connecteurs modernes sont un autre marché potentiel car le PEEK répond aux spécifications des matériaux d'assemblage de tuyaux et peut être collé à des températures élevées à l'aide d'une variété d'adhésifs.
L'industrie des semi-conducteurs se développe vers des tranches plus grandes, des puces plus petites, des lignes plus étroites et des tailles de largeur de ligne, etc. Le matériau polymère VI CTREx PEEK présente des avantages évidents dans la fabrication de tranches, le traitement frontal, le traitement et l'inspection, et le traitement final.
Dans l'industrie médicale, la résine PEEK peut supporter jusqu'à 3000 cycles d'autoclavage à 134°C, ce qui la rend adaptée à la fabrication d'équipements chirurgicaux et dentaires avec des exigences de stérilisation élevées qui nécessitent une utilisation répétée.La résine PEEK peut présenter une résistance mécanique élevée, une bonne résistance aux contraintes et une stabilité à l'hydrolyse dans l'eau chaude, la vapeur, les solvants et les réactifs chimiques, etc. Elle peut être utilisée pour fabriquer une variété de dispositifs médicaux nécessitant une désinfection à la vapeur à haute température.Le PEEK a non seulement les avantages d'être léger, non toxique et résistant à la corrosion, mais est également le matériau le plus proche du squelette humain, qui peut être organiquement combiné avec le corps.Par conséquent, l'utilisation de la résine PEK pour fabriquer le squelette humain au lieu du métal est une autre application importante du PEEK dans le domaine médical.
Ⅳ, Perspectives
Parallèlement au développement de la science et de la technologie, les gens seront de plus en plus exigeants en matière de matériel, en particulier dans la pénurie d'énergie actuelle, les auteurs de perte de poids sont que chaque entreprise doit se pencher sur la question, avec du plastique au lieu de l'acier est la tendance inévitable du développement de matériaux pour les plastiques techniques spéciaux PEEK la demande "universelle" sera de plus en plus, sera également de plus en plus large champ d'application.
Heure de publication : 02-06-22