نظرة عامة على مادة PEEK (بولي إيثر إيثر كيتون)

مقدمة
PEEK (بولي إيثر إيثر كيتون) هو بوليمر خطي عطري عالي الأداء، يحتوي على وحدات متكررة من -O-Ph-O-C(=O)-Ph- في هيكله الجزيئي. وهو بلاستيك حراري شبه بلوري، وبلاستيك هندسي متخصص عالي الأداء، يتميز بمزايا عديدة مقارنةً بالبلاستيكيات المتخصصة الأخرى.

نظرة خاطفة لديه نقطة انصهار 334 درجة مئوية ، نقطة تليين 168 درجة مئوية ، وقوة الشد 132–148 ميجا باسكال . إنه يظهر ممتازًا الخصائص الميكانيكية ، مقاومة درجات الحرارة العالية حتى 260 درجة مئوية، جيد التزييت الذاتي ، المقاومة الكيميائية ، مثبطات اللهب ، مقاومة التقشير ، مقاومة التآكل ، و مقاومة الإشعاع يمكن استخدامه في الأجهزة الراقية الميكانيكية والنووية والفضائية التطبيقات. ويمكن أن تكون بمثابة مادة هيكلية عالية الحرارة و مادة العزل الكهربائي ، أو أن تكون مركبة مع الألياف الزجاجية أو ألياف الكربون لإنتاج مواد معززة. يتم تصنيع PEEK من خلال تفاعل تكثيف 4,4'- ثنائي فلورو بنزوفينون و الهيدروكينون في وجود كربونات الفلزات القلوية، باستخدام ثنائي فينيل سلفون كمذيب.

خصائص راتنج PEEK

المواد الخام البلاستيكية من PEEK هي بوليمرات حرارية بلاستيكية عطرية بلورية، بدرجة انصهار تبلغ 334 درجة مئوية. قوة ميكانيكية عالية ، مقاومة درجات الحرارة العالية ، مقاومة الصدمات ، مثبطات اللهب ، مقاومة الأحماض والقلويات ، مقاومة التحلل المائي ، مقاومة التآكل ، مقاومة التعب ، مقاومة الإشعاع ، و خصائص كهربائية ممتازة .

مقاومة درجات الحرارة العالية

يتميز راتنج PEEK بنقطة انصهار عالية (334 درجة مئوية) ودرجة حرارة انتقال زجاجية تبلغ 143 درجة مئوية، مع درجة حرارة استخدام مستمرة تبلغ 260 درجة مئوية. الدرجات المقواة بـ 30% ألياف زجاجية أو ألياف كربونية تتمتع بدرجة حرارة انحراف حراري تصل إلى 316 درجة مئوية.

الخصائص الميكانيكية

عروض راتنج PEEK صلابة ومتانة ممتازة . مقاومتها للتعب تحت الضغط المتناوب قابلة للمقارنة مع سبائك معدنية .

مثبطات اللهب

يتم قياس قابلية الاشتعال وفقًا لمعايير UL94، والتي تتضمن إشعال عينة مثبتة رأسياً وتسجيل الوقت المستغرق لإطفائها ذاتيًا. PEEK تحصل على شهادة UL94 V-0 ، أعلى تصنيف لمقاومة اللهب.

الاستقرار الأبعادي

معارض بيك استقرار أبعادي متميز في ظل الظروف البيئية المتغيرة مثل درجة الحرارة والرطوبة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب دقة عالية .

PEEK لديه مستوى منخفض انكماش صب الحقن ، مما يسمح بتحمل أبعاد أكثر إحكاما من البلاستيك العام.
منخفضه معامل التمدد الحراري يضمن الحد الأدنى من التغييرات الأبعادية بسبب التقلبات في درجات الحرارة.
تحافظ PEEK على أبعاد ثابتة أثناء الاستخدام والتخزين، حيث تكون حركة سلسلة البوليمر ضئيلة.
إنه مقاومة التحلل المائي يمنع التغيرات الأبعادية الناتجة عن امتصاص الرطوبة، على عكس المواد البلاستيكية الشائعة مثل النايلون.

العزل الكهربائي

معارض بيك خصائص عزل كهربائي ممتازة على نطاق واسع من درجات الحرارة، مع خسارة عازلة منخفضة حتى عند الترددات العالية.

مقاومة الإشعاع والتقشير

راتنج PEEK لديه مقاومة جيدة للإشعاع والتقشير مما يجعله مناسبًا للأسلاك الكهربائية المتخصصة. يمكن استخدامه في أجهزة التعقيم وأنظمة التحقق اللاسلكية، مما يوفر أداءً يضاهي الفولاذ المقاوم للصدأ .

أداء استثنائي

• أداء متميز في درجات الحرارة العالية: الاستخدام المستمر حتى 250–260 درجة مئوية، والتعرض القصير المدى حتى 300 درجة مئوية.
• صلابة عالية جدًا، وقوة شد وضغط، ومقاومة للصدمات.
• مقاومة ممتازة للهب: مقاومة طبيعية للهب، ودخان منخفض وسمية منخفضة.
• مقاوم لجميع المواد الكيميائية العضوية وغير العضوية تقريبًا (باستثناء العوامل المسببة للتآكل مثل حمض الكبريتيك المدخن، وحمض النيتريك، أو ثنائي كلورو الميثان).
• قوة عازلة عالية وخصائص عزل ممتازة.
• مقاومة فائقة للتآكل ومعامل الاحتكاك منخفض.

التطبيقات

باعتبارها مادة بلاستيكية هندسية عطرية شبه بلورية عالية الأداء، يمكن لـ PEEK أن تحل محل المعادن والسيراميك في العديد من التطبيقات الصعبة. مقاومته لدرجات الحرارة العالية، وثباته الكيميائي، وخواصه الميكانيكية، وثبات أبعاده، وتمدده الحراري المنخفض، ومقاومته للتآكل، وخصائصه ذاتية التشحيم تجعله مثاليًا لـ الصناعات الفضائية والميكانيكية والبترولية والكيميائية والطاقة النووية والسكك الحديدية حتى تحت درجة حرارة ٢٠٠ درجة مئوية، تبقى قوة الشد والكتلة والمظهر مستقرة. يتميز بمقاومة ممتازة للتعب تحت إجهادات متناوبة عالية، وقدرة على تحمل الأحمال لفترات طويلة. مثبطات اللهب ، خاصية الإطفاء الذاتي، و احتراق صديق للبيئة (خالي من الهالوجين، UL94 V-0، مؤشر الأكسجين 24–35).

PEEK قابل للذوبان فقط في حمض الكبريتيك المركز وحمض النيتريك ؛ بخلاف ذلك، فهو مستقر كيميائيًا، على الرغم من أن PEEK غير المتبلور بشكل كافٍ قد يتسبب في ظهور شقوق في بعض المذيبات مثل الهيدروكربونات المكلورة.

يعالج

يمكن معالجة PEEK عبر القولبة بالحقن، أو البثق، أو القولبة بالنفخ، أو القولبة بالضغط بالنسبة لمكونات PEEK صغيرة الحجم أو النماذج الأولية، يُفضل التشغيل الآلي باستخدام قضبان أو صفائح. يجب استخدام أدوات كربيد أو ماسية بسبب مقاومة PEEK للتآكل. التلدين المسبق يمكن للمادة أن تخفف الضغوط المتبقية، وما بعد التصنيع علاج تخفيف التوتر يوصى به لمنع تراكم الضغط المحلي أثناء المعالجة.

الاستخدامات الحالية

يستخدم PEEK على نطاق واسع في العزل الكهربائي (الأسلاك، لوحات الدوائر المطبوعة المرنة)، المكونات الميكانيكية ، المعدات الكيميائية ، الهندسة النووية ، موصلات حقول النفط ، الصمامات ، طلاءات مقاومة للحرارة أو مقاومة للتآكل ، وفي أجهزة التعقيم وأنظمة التحقق اللاسلكية، والتي تعمل أحيانًا كـ بديل الفولاذ المقاوم للصدأ . إن مزيجها الاستثنائي من الخصائص يجعلها مادة مطلوبة بشدة في العديد من الصناعات المتقدمة، بما في ذلك الفضاء والسيارات والإلكترونيات والطب وتجهيز الأغذية .