聚醚酮酮(PEKK)是高性能热塑性塑料,化学名称为聚(氧-1,4-亚苯羰基-1,4-亚苯羰基-1,4-亚苯基),英文名称为poly(oxy-1,4-phenylenecarbonyl-1,4-phenylenecarbonyl-1,4-phenylene),CAS号为74970-25-5。
性能及合成
PEKK的性能取决于所用单体酰氯的不同。以对苯二甲酰氯为原料合成的PEKK在聚芳醚酮主要品种中具有最高玻璃化温度和熔点。以间苯二甲酰氯为原料合成的PEKK熔点和玻璃化温度有所降低。实际生产中,通常使用对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的混合物为原料生产PEKK。
聚芳醚酮特性对比
聚芳醚酮分子主链含有大量芳环和极性酮基,具有较大的刚性和分子间强作用力,醚键使其表现出一定的韧性。聚芳醚酮的耐热性与分子链上的酮基和醚酮基比例、芳环密度及基团之间的连接方式有关。
聚芳醚酮兼具刚性和韧性、耐热性、阻燃性、耐磨性、耐腐蚀性和耐水解性。与工程塑料相比,聚芳醚酮材料机械特性全面;与金属材料相比,强度大、重量轻,符合汽车轻量化趋势,有望实现以塑代钢。
聚醚酮酮 (PEKK) 特性
PEKK主链的酮基含量高于PEEK,增加了主链的刚性,使其具有更高的耐温性(Tg 156度),更适合3D打印、热塑性预浸料等应用。PEKK与其他聚芳醚酮材料(如PEK、PEEKK、PEKEKK)相比,具有不同的耐热性和机械性能。
PEKK树脂的优异性能
PEKK树脂具有以下优异性能:
高温性能:连续使用温度250~260°C,短期暴露温度高达300°C
高刚度、抗拉和抗压强度、抗冲击性
优异的阻燃性,低烟雾产生和低烟毒性
耐受几乎所有有机和无机化学品
高介电强度和高击穿电压
优秀的阻隔性能(如CO2、H2S)
优异的磨损率和摩擦系数控制
结晶动力学
PEKK中的对苯二甲酸/间苯二甲酸含量(T/I比)影响结晶动力学和性能。较高的T/I比需要较高的加工温度,但结晶动力学更快,高结晶度提高材料的强度、刚度、韧性和耐化学性。理解不同T/I比率的动力学对于优化制造至关重要。
应用与前景
PEKK材料已在航空航天、铁路、石油开采等领域广泛应用,如NASA的猎户座宇宙飞船、波音公司飞机部件、英国Angel Trains公司的列车部件等。PEKK材料具有比PEEK更优异的耐高温性、耐摩擦性及加工性能,是高性能复合材料的理想选择。
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