英國威格斯 VICTREX PEEK 380P 阻燃 食品接觸級 純樹脂聚醚醚酮

英國威格斯 VICTREX PEEK 380P 阻燃 食品接觸級 純樹脂聚醚醚酮

PEEK（Poly ether ether ketone，中文名稱:聚醚醚酮）是1978年由英國帝國化學工業(yè)公司（ICI）開發(fā)出來的半結(jié)晶性、熱塑性特種工程塑料。由于PEEK具有耐高溫性、自潤滑性、耐腐蝕性、阻燃性、耐水解性、耐磨損性以及抗疲勞性等優(yōu)良的綜合性能，最初是用于國防jungong領域，后逐漸擴展至民用領域，包括工業(yè)制造業(yè)、航空航天、汽車工業(yè)、電子電氣和醫(yī)療器械等。隨著PEEK合成和加工工藝的不斷改進，其通過化學改性、共混、復合填充等得到的高性能材料拓寬了其應用領域。PEEK適用于注塑成型、擠出成型、模壓成型及熔融紡絲等各種加工方式，而近年來PEEK樹脂與3D打印等先進制造技術的結(jié)合，使其在醫(yī)用植入物等醫(yī)療領域有了新的發(fā)展方向。

發(fā)展歷程

初始孕育階段（1978-1992年）：

英國ICI開發(fā)研制出PEEK以及其玻璃纖維和碳纖維增強產(chǎn)品，申請專利并將其工業(yè)化，產(chǎn)能達1000噸/年，主要用于國防jungong領域。

壟斷發(fā)展及瓦解階段（1993-2004年）：

英國威格斯（Victrex）公司從ICI收購PEEK業(yè)務，呈現(xiàn)壟斷式發(fā)展態(tài)勢，并不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模，2003年產(chǎn)能增加至2800噸/年，應用領域也從最初的軍用拓展至工業(yè)及生物醫(yī)療等民用領域。

由于PEEK多應用于軍事領域，威格斯對其進行了技術封鎖。在我國政策大力扶持下，吉林大學吳忠文教授團隊自主研發(fā)出具有獨立知識產(chǎn)權的PEEK專利技術，創(chuàng)建了吉大高新材料有限責任公司并投產(chǎn)。吉大高新成為第一個打破威格斯壟斷地位的公司。

全面發(fā)展階段（2005-至今）：

2005年，贏創(chuàng)（Evonik）收購了吉大高新，索爾維（Solvay）收購了印度Garda的PEEK業(yè)務；2009年，我國金發(fā)科技股份有限公司、盤錦中潤特塑有限公司等進入該領域，PEEK進入全面發(fā)展階段。此外，PEEK的改性復合及加工技術逐步發(fā)展，應用領域也在不斷擴大。

生產(chǎn)加工技術

（一）主流合成方法

現(xiàn)有的PEEK合成生產(chǎn)工藝路線主要是親核取代化學反應和親電取代化學反應兩大類。其中親電工藝采用以二苯醚和間苯二甲酞氯為原料的低溫反應制備。其優(yōu)點是條件溫和、原料來源方便，但存在較多的聚合物支化、交聯(lián)等副反應。目前國際上工業(yè)化的主要是第一類親核工藝。

親核工藝的基本思路是以4,4-二氟二苯甲酮、對苯二酚為原料，在無水碳酸鈉存在的條件下，以二苯砜為溶劑，通過氮氣保護，在逐漸升溫至接近聚合物熔點的溫度（320℃）時縮合反應得到高分子量的PEEK。這種工藝的優(yōu)點是聚合物的支化、交聯(lián)等副反應較易控制，過程中不使用金屬基催化劑，也不使用穩(wěn)定劑和添加劑，可以生產(chǎn)出高純度的PEEKfen末。然而，這種反應路徑有反應條件苛刻、合成工藝復雜、單體價格昂貴以及成本高等缺點。

圖 PEEK主流工業(yè)化親核生產(chǎn)工藝流程（示意圖）

多年來，各主流生產(chǎn)企業(yè)均在親核工藝的基本思路上開展了進一步的研發(fā)和改良、克服弊端、降低成本，形成了各自的核心工藝路線，這也是PEEK合成行業(yè)的核心價值技術。

（二）加工與改性技術

PEEK作為熱塑性工程塑料的代表，具有易加工的特點，適用于常規(guī)的塑料加工成型方式包括注塑成型、擠出成型、模壓成型和熔融紡絲等。近年來，隨著3D打印技術的不斷發(fā)展，PEEK作為可3D打印的聚合物材料代表，拓展了其在醫(yī)療器械領域的應用，尤其是復雜形態(tài)結(jié)構(gòu)的醫(yī)用植入物方面。

在加工技術發(fā)展的同時，隨著市場對材料性能要求的提高，近年來對PEEK的改性和復合成為了行業(yè)發(fā)展的熱點。除了在聚合階段通過改變聚合物主鏈的成分和/或比例，以此進行化學改性外，在工業(yè)上常見的性能提升方法還包括表面改性、共性以及復合填充增強等，同時改善PEEK的成型加工性能和使用性能。

主要應用領域

PEEK具有優(yōu)良的綜合性能，在許多特殊領域可以替代金屬、陶瓷等傳統(tǒng)材料。PEEK在機械制造、航空航天、汽車工業(yè)、醫(yī)療、電子電氣、制藥和食品加工業(yè)都有所應用，其中以運輸工業(yè)（包括汽車和航空）、機械工業(yè)和電子電氣工業(yè)的應用占比最高。