Polyether ether ketone (PEEK) ได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดย Imperial Chemical (ICI) ในปี 1977 และจำหน่ายอย่างเป็นทางการในชื่อ VICTREX®PEEK ในปี 1982 ในปี 1993 VICTREX ได้เข้าซื้อโรงงานผลิต ICI และกลายเป็นบริษัทอิสระ Weigas มีผลิตภัณฑ์โพลี (อีเทอร์คีโตน) ที่หลากหลายมากที่สุดในตลาด โดยมีกำลังการผลิตปัจจุบันที่ 4,250 ตันต่อปี นอกจากนี้ โรงงานโพลี (อีเทอร์คีโตน) VICTREX® แห่งที่สามซึ่งมีกำลังการผลิต 2,900T ต่อปีจะเปิดตัวในต้นปี 2558 โดยมีกำลังการผลิตมากกว่า 7,000 T/a
Ⅰ. ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับประสิทธิภาพ
PEEK เป็นผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่สุดของโพลี (aryl ether ketone โครงสร้างโมเลกุลพิเศษทำให้โพลีเมอร์ทนต่ออุณหภูมิสูง สมรรถนะเชิงกลที่ดี การหล่อลื่นในตัวเอง การประมวลผลที่ง่าย ความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมี สารหน่วงไฟ ความต้านทานการลอก ความต้านทานรังสี เสถียรภาพของฉนวน ความต้านทานต่อไฮโดรไลซิสและการประมวลผลที่ง่ายดาย เช่น ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม ปัจจุบันได้รับการยอมรับว่าเป็นพลาสติกวิศวกรรมเทอร์โมพลาสติกที่ดีที่สุด
1 ทนต่ออุณหภูมิสูง
โดยทั่วไปแล้ว โพลีเมอร์และส่วนผสมของ VICTREX PEEK จะมีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว 143 ° C จุดหลอมเหลว 343 ° C อุณหภูมิการสูญเสียสภาพเนื่องจากความร้อนสูงถึง 335 ° C (ISO75Af เติมคาร์บอนไฟเบอร์) และอุณหภูมิบริการต่อเนื่องที่ 260 ° C (UL746B ไม่มีการเติม)
2. ความต้านทานการสึกหรอ
วัสดุโพลีเมอร์ VICTREX PEEK ให้แรงเสียดทานและความต้านทานการสึกหรอที่ดีเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเกรดเกรดแรงเสียดทานดัดแปลงที่ทนทานต่อการสึกหรอ ในช่วงความดัน ความเร็ว อุณหภูมิ และความขรุขระของพื้นผิวสัมผัสที่หลากหลาย
3. ทนต่อสารเคมี
VICTREX PEEK มีลักษณะคล้ายกับเหล็กนิกเกิล ให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมทางเคมีส่วนใหญ่ แม้ในอุณหภูมิสูง
4. ควันไฟและปลอดสารพิษ
วัสดุโพลีเมอร์ VICTREX PEEK มีความเสถียรมาก ตัวอย่างขนาด 1.5 มม. เกรด ul94-V0 โดยไม่มีสารหน่วงไฟ องค์ประกอบและความบริสุทธิ์โดยธรรมชาติของวัสดุนี้ช่วยให้เกิดควันและก๊าซได้น้อยมากในกรณีเกิดเพลิงไหม้
5. ความต้านทานต่อไฮโดรไลซิส
โพลีเมอร์และส่วนผสม VICTREX PEEK ทนทานต่อการโจมตีทางเคมีจากน้ำหรือไอน้ำแรงดันสูง ชิ้นส่วนที่ทำจากวัสดุนี้สามารถรักษาคุณสมบัติทางกลในระดับสูงได้เมื่อใช้อย่างต่อเนื่องในน้ำที่อุณหภูมิและความดันสูง
6. คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม
VICTREX PEEK ให้ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมในช่วงความถี่และอุณหภูมิที่หลากหลาย
นอกจากนี้ วัสดุโพลีเมอร์ VICTREX PEEK ยังมีความบริสุทธิ์สูง ปกป้องสิ่งแวดล้อม แปรรูปง่าย และมีคุณสมบัติอื่นๆ
Ⅱ. การวิจัยสถานะการผลิต
นับตั้งแต่การพัฒนา PEEK ที่ประสบความสำเร็จพร้อมประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม PEEK ก็ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางจากผู้คนและกลายเป็นจุดมุ่งเน้นการวิจัยใหม่อย่างรวดเร็ว การดัดแปลงและเพิ่มประสิทธิภาพทางเคมีและกายภาพของ PEEK ได้ขยายขอบเขตการใช้งานของ PEEK ออกไปอีก
1. การดัดแปลงทางเคมี
การดัดแปลงทางเคมีคือการเปลี่ยนโครงสร้างโมเลกุลและความสม่ำเสมอของพอลิเมอร์โดยการแนะนำกลุ่มฟังก์ชันพิเศษหรือโมเลกุลขนาดเล็ก เช่น การเปลี่ยนสัดส่วนของกลุ่มอีเทอร์คีโตนบนสายโซ่หลัก หรือการแนะนำกลุ่มอื่น ๆ การเชื่อมโยงข้ามกิ่ง กลุ่มโซ่ด้านข้าง บล็อกโคพอลิเมอไรเซชัน และการเกิดโคพอลิเมอร์แบบสุ่มบนสายโซ่หลักเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติทางความร้อน
VICTREX®HT™ และ VICTREX®ST™ คือ PEK และ PEKEKK ตามลำดับ อัตราส่วน E/K ของ VICTREX®HT™ และ VICTREX®ST™ ใช้เพื่อปรับปรุงความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงของโพลีเมอร์
2. การดัดแปลงทางกายภาพ
เมื่อเปรียบเทียบกับการดัดแปลงทางเคมี การดัดแปลงทางกายภาพมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติ ซึ่งรวมถึงการปรับปรุงการเติม การปรับเปลี่ยนการผสม และการปรับเปลี่ยนพื้นผิว
1) การเพิ่มประสิทธิภาพการบุนวม
การเสริมแรงแบบเติมที่พบมากที่สุดคือการเสริมแรงด้วยเส้นใย รวมถึงใยแก้ว การเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ และการเสริมแรงด้วยเส้นใย Arlene ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าใยแก้ว คาร์บอนไฟเบอร์ และเส้นใยอะรามิดมีความสัมพันธ์ที่ดีกับ PEEK ดังนั้นจึงมักถูกเลือกให้เป็นสารตัวเติมเพื่อปรับปรุง PEEK สร้างวัสดุคอมโพสิตประสิทธิภาพสูง และปรับปรุงความแข็งแรงและอุณหภูมิการใช้งานของเรซิน PEEK เกรด Hmf เป็นคอมโพสิตเติมคาร์บอนไฟเบอร์ชนิดใหม่จาก VICTREX ที่ให้ความต้านทานความล้า ความสามารถในการขึ้นรูป และคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม เมื่อเทียบกับซีรีส์ VICTREX PEEK ที่เติมคาร์บอนไฟเบอร์ความแข็งแรงสูงในปัจจุบัน
เพื่อลดแรงเสียดทานและการสึกหรอ จึงมักเติม PTFE, กราไฟท์ และอนุภาคขนาดเล็กอื่นๆ เพื่อปรับปรุงการเสริมแรง เกรดการสึกหรอได้รับการดัดแปลงและเสริมความแข็งแรงเป็นพิเศษโดย VICTREX เพื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีการสึกหรอสูง เช่น ตลับลูกปืน
2) การปรับเปลี่ยนการผสม
PEEK ผสมกับวัสดุโพลีเมอร์อินทรีย์ที่มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วสูง ซึ่งไม่เพียงแต่ปรับปรุงคุณสมบัติทางความร้อนของคอมโพสิตและลดต้นทุนการผลิต แต่ยังมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณสมบัติทางกลอีกด้วย
VICTREX®MAX-Series™ เป็นการผสมผสานระหว่างวัสดุโพลีเมอร์ VICTREX PEEK และเรซินเทอร์โมพลาสติกโพลีอิไมด์ (TPI) EXTEM®UH แท้จาก SABIC Innovative Plastics วัสดุโพลีเมอร์ MAX Series™ ประสิทธิภาพสูงพร้อมความต้านทานความร้อนที่ดีเยี่ยมได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับวัสดุโพลีเมอร์ PEEK ที่ทนต่ออุณหภูมิสูงมากขึ้น
VICTREX® T Series เป็นส่วนผสมที่ได้รับการจดสิทธิบัตรโดยใช้วัสดุโพลีเมอร์ VICTREX PEEK และ Celazole® polybenzimidazole (PBI) สามารถหลอมละลายได้และสามารถตอบสนองความแข็งแรง ความทนทานต่อการสึกหรอ ความแข็ง การคืบ และคุณสมบัติทางความร้อนที่ดีเยี่ยมภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงที่มีความต้องการมากที่สุด
3) การปรับเปลี่ยนพื้นผิว
การวิจัยของ VICTREX ซึ่งดำเนินการร่วมกับ Wacker ผู้ผลิตซิลิโคนเหลวชั้นนำ แสดงให้เห็นว่าโพลีเมอร์ VICTREX PEEK ผสมผสานความแข็งแกร่งของซิลิโคนทั้งแข็งและยืดหยุ่นเข้ากับคุณสมบัติการยึดเกาะของพลาสติกวิศวกรรมอื่นๆ ส่วนประกอบ PEEK เป็นส่วนแทรก เคลือบด้วยยางซิลิโคนเหลว หรือเทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปส่วนประกอบคู่ สามารถยึดเกาะได้ดีเยี่ยม อุณหภูมิของแม่พิมพ์ฉีด VICTREX PEEK คือ 180 ° C ความร้อนแฝงช่วยให้ยางซิลิโคนแข็งตัวได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งช่วยลดรอบการฉีดโดยรวม นี่คือข้อดีของเทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปสององค์ประกอบ
3.อื่นๆ
1) สารเคลือบ VICOTE™
VICTREX ได้เปิดตัวการเคลือบแบบ PEEK หรือ VICOTE™ เพื่อแก้ไขช่องว่างด้านประสิทธิภาพในเทคโนโลยีการเคลือบในปัจจุบัน สารเคลือบ VICOTE™ มีอุณหภูมิสูง ทนต่อการสึกหรอ ความแข็งแรง ความทนทาน และความต้านทานการขีดข่วน รวมถึงคุณประโยชน์ด้านประสิทธิภาพสูงมากมายสำหรับการใช้งานที่ต้องสัมผัสกับสภาวะที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูง การกัดกร่อนของสารเคมี และการสึกหรอ ไม่ว่าจะในอุตสาหกรรม ยานยนต์ การแปรรูปอาหาร สารกึ่งตัวนำ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์หรือยา การเคลือบ VICOTE™ ช่วยยืดอายุการใช้งาน ปรับปรุงประสิทธิภาพและฟังก์ชันการทำงาน ลดต้นทุนโดยรวมของระบบ และปรับปรุงอิสระในการออกแบบเพื่อให้บรรลุถึงความแตกต่างของผลิตภัณฑ์
2) ภาพยนตร์ APTIV™
ฟิล์ม APTIV™ นำเสนอคุณสมบัติและคุณลักษณะเฉพาะที่มีอยู่ในโพลีเมอร์ VICTREX PEEK ทำให้เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ฟิล์มประสิทธิภาพสูงที่มีความอเนกประสงค์มากที่สุดที่มีอยู่ ฟิล์ม APTIV ใหม่มีความอเนกประสงค์และเหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงฟิล์มสั่นสะเทือนสำหรับลำโพงโทรศัพท์มือถือและลำโพงผู้บริโภค ฉนวนสายไฟและสายเคเบิลและแจ็คเก็ตม้วน ตัวแปลงแรงดันและไดอะแฟรมเซ็นเซอร์ พื้นผิวที่ทนทานต่อการสึกหรอสำหรับผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมและอิเล็กทรอนิกส์ พื้นผิวทางไฟฟ้า และความรู้สึกเป็นฉนวนการบิน
Ⅲ สาขาการสมัคร
PEEK ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการบินและอวกาศ ยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ พลังงาน อุตสาหกรรม เซมิคอนดักเตอร์ และการแพทย์นับตั้งแต่เปิดตัว
1. การบินและอวกาศ
การบินและอวกาศเป็นสาขาการใช้งานที่เก่าแก่ที่สุดของ PEEK ลักษณะพิเศษของการบินและอวกาศต้องอาศัยการประมวลผลที่ยืดหยุ่น ต้นทุนการประมวลผลต่ำ และวัสดุน้ำหนักเบาที่สามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้ PEEK สามารถใช้แทนอลูมิเนียมและโลหะอื่นๆ ในชิ้นส่วนเครื่องบินได้ เนื่องจากมีความแข็งแรงเป็นพิเศษ เฉื่อยทางเคมี และหน่วงการติดไฟ และสามารถขึ้นรูปเป็นชิ้นส่วนที่มีความทนทานต่ำมากได้อย่างง่ายดาย
ภายในเครื่องบิน มีกรณีที่ประสบความสำเร็จ เช่น แคลมป์รัดสายไฟและแคลมป์ท่อ ใบพัด มือจับประตูห้องเครื่องยนต์ ฟิล์มหุ้มฉนวน ตัวยึดคอมโพสิต สายพานลวดผูก ชุดสายไฟ ปลอกลูกฟูก ฯลฯ รัศมีภายนอก ดุมล้อลงจอด ฝาครอบ, ฝาปิดท่อระบาย, ตัวยึดแฟริ่งและอื่น ๆ
เรซิน PEEK ยังใช้ในการผลิตแบตเตอรี่สำหรับจรวด สลักเกลียว น็อต และชิ้นส่วนสำหรับเครื่องยนต์จรวด
2. ที่นอนอัจฉริยะ
ในปัจจุบัน อุตสาหกรรมยานยนต์ต้องการประสิทธิภาพการทำงานแบบคู่มากขึ้นในด้านน้ำหนักของยานพาหนะ การลดต้นทุน และการเพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการแสวงหาความสะดวกสบายและเสถียรภาพของยานพาหนะของผู้คน น้ำหนักของเครื่องปรับอากาศ กระจกไฟฟ้า ถุงลมนิรภัย และอุปกรณ์ระบบเบรก ABS ที่สอดคล้องกันก็เช่นกัน เพิ่มขึ้น. ข้อดีของเรซิน PEEK เช่น สมรรถนะทางอุณหพลศาสตร์ที่ดี ความต้านทานการเสียดสี ความหนาแน่นต่ำ และการแปรรูปที่ง่ายดาย ถูกนำมาใช้ในการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ แม้ว่าต้นทุนการประมวลผลจะลดลงอย่างมาก ไม่เพียงแต่น้ำหนักจะลดลงได้ถึง 90% แต่ยังรับประกันอายุการใช้งานได้เป็นเวลานานอีกด้วย ดังนั้นจึงใช้ PEEK แทนสแตนเลสและไทเทเนียมเพื่อผลิตวัสดุของฝาครอบด้านในของเครื่องยนต์ การผลิตตลับลูกปืน ปะเก็น ซีล แหวนคลัตช์ และส่วนประกอบอื่นๆ ของยานยนต์ นอกเหนือจากการใช้งานระบบส่งกำลัง เบรก และระบบปรับอากาศก็มีมากมาย
3. อิเล็กทรอนิกส์
VICTREX PEEK มีลักษณะของการทนต่ออุณหภูมิสูง, ความต้านทานการสึกหรอ, ความต้านทานการกัดกร่อน, ความผันผวนต่ำ, การสกัดต่ำ, การดูดซับความชื้นต่ำ, การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและสารหน่วงไฟ, ความเสถียรของขนาด, การประมวลผลที่ยืดหยุ่น ฯลฯ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในคอมพิวเตอร์ โทรศัพท์มือถือ, แผงวงจร เครื่องพิมพ์ ไดโอดเปล่งแสง แบตเตอรี่ สวิตช์ ขั้วต่อ ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ
4. อุตสาหกรรมพลังงาน
การเลือกวัสดุที่เหมาะสมมักถูกมองว่าเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญสำหรับการพัฒนาที่ประสบความสำเร็จในอุตสาหกรรมพลังงาน และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา VICTREX PEEK ได้รับความนิยมมากขึ้นในอุตสาหกรรมพลังงาน เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงาน และลดความเสี่ยงของการหยุดทำงานที่เกี่ยวข้องกับความล้มเหลวของส่วนประกอบ
อุตสาหกรรมพลังงาน VICTREX PEEK มีการใช้มากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากมีความต้านทานความร้อนสูง ทนต่อรังสี ต้านทานไฮโดรไลซิส การหล่อลื่นในตัวเอง ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมี และประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม เช่น ท่อส่งชุดสายไฟรวมใต้ทะเล สายไฟและสายเคเบิล ขั้วต่อไฟฟ้า เซ็นเซอร์ใต้หลุมเจาะ , ตลับลูกปืน, บูช, เกียร์, แหวนรอง และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ มีการใช้ไฟฟ้าพลังน้ำ ความร้อนใต้พิภพ พลังงานลม พลังงานนิวเคลียร์ พลังงานแสงอาทิตย์
ฟิล์ม APTIV™ และสารเคลือบ VICOTE™ ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอีกด้วย
5. อื่นๆ
ในอุตสาหกรรมเครื่องจักรกล เรซิน PEEK มักใช้ในการผลิตวาล์วคอมเพรสเซอร์ แหวนลูกสูบ ซีล และตัวปั๊มเคมีต่างๆ และชิ้นส่วนวาล์ว การใช้เรซินนี้แทนสแตนเลสเพื่อสร้างใบพัดของปั๊มวอร์เท็กซ์สามารถลดระดับการสึกหรอและระดับเสียงรบกวนได้อย่างเห็นได้ชัด และยืดอายุการใช้งาน นอกจากนี้ คอนเนคเตอร์สมัยใหม่ยังเป็นอีกตลาดที่มีศักยภาพ เนื่องจาก PEEK มีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดของวัสดุประกอบท่อและสามารถยึดติดที่อุณหภูมิสูงได้โดยใช้กาวหลากหลายชนิด
อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์กำลังพัฒนาไปสู่เวเฟอร์ขนาดใหญ่ ชิปขนาดเล็ก เส้นที่แคบลง และขนาดความกว้างของเส้น ฯลฯ วัสดุโพลีเมอร์ VI CTREx PEEK มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในการผลิตเวเฟอร์ การประมวลผลส่วนหน้า การประมวลผลและการตรวจสอบ และการประมวลผลส่วนหลัง
ในอุตสาหกรรมการแพทย์ เรซิน PEEK สามารถทนต่อการนึ่งฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิ 134 ° C ได้ถึง 3000 รอบ ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการผลิตอุปกรณ์ผ่าตัดและทันตกรรมที่มีข้อกำหนดในการฆ่าเชื้อสูงซึ่งต้องใช้ซ้ำ เรซิน PEEK มีความแข็งแรงเชิงกลสูง ทนทานต่อความเครียดได้ดี และมีความคงตัวของไฮโดรไลซิสในน้ำร้อน ไอน้ำ ตัวทำละลาย และรีเอเจนต์เคมี ฯลฯ สามารถใช้ในการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ต่างๆ ที่ต้องการการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำที่อุณหภูมิสูง PEEK ไม่เพียงแต่มีข้อดีในเรื่องของน้ำหนักเบา ปลอดสารพิษ และทนต่อการกัดกร่อนเท่านั้น แต่ยังเป็นวัสดุที่ใกล้เคียงกับโครงกระดูกมนุษย์มากที่สุด ซึ่งสามารถนำมารวมกับร่างกายแบบอินทรีย์ได้ ดังนั้นการใช้เรซิน PEK ในการผลิตโครงกระดูกมนุษย์แทนโลหะจึงเป็นอีกหนึ่งการประยุกต์ใช้ที่สำคัญของ PEEK ในวงการแพทย์
Ⅳ อนาคต
พร้อมกับการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ผู้คนจะมีความต้องการวัสดุมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการขาดแคลนพลังงานในปัจจุบัน ผู้เขียนลดน้ำหนักคือทุกองค์กรต้องพิจารณาคำถาม ด้วยพลาสติกแทนเหล็กเป็นแนวโน้มที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ การพัฒนาวัสดุสำหรับพลาสติกวิศวกรรมชนิดพิเศษ PEEK ความต้องการ "สากล" จะมีมากขึ้นเรื่อยๆ และจะมีการใช้งานในวงกว้างมากขึ้นเรื่อยๆ
เวลาโพสต์: 02-06-22