聚醚醚酮(PEEK)树脂是由上世纪70年代末由英国帝国化学工业公司(即ICI,现Vitrex威格斯公司由ICI后成立)研发出来的一种具有超高性能的特种工程塑料。PEEK与其他特种工程塑料相比具有诸多明显优势,耐高温260°C、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐磨性、耐强硝酸、浓liu酸、抗辐射、特别强的机械性能,在航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域得到广泛应用。骨科植入材料分为金属、陶瓷、聚合物和天然升物材料。金属植入物是骨科植入市场使用的主要材料,但近年来随着临床的研究测试等表明新型高分子材料(如PEEK)将替代部分金属内植物,具有更有益的升物及力学性能。与其他树脂材料相比,PEEK在耐高温性、机械性能、稳定性、耐腐蚀性、抗老化性、加工性能等方面都十分出色。PEEK轴承
PEEK在温度达到260度之前都具有极好的介电性能,并具有抵抗能量射线照射、抗腐蚀等重要性能。它属耐高温热塑性塑料,具有较高的玻璃化转变温度(155℃)和熔点(334℃),负载热变型温度高达335℃(30%玻璃纤维或碳纤维增强牌号),可在250℃下长期使用,与其他耐高温塑料如PTFE、PPO等相比,使用温度上限高出近50℃;PEEK不只耐热性比其他耐高温塑料优异,而且具有度、高模量、高断裂韧性以及优良的尺寸稳定性、抗辐射性;PEEK棒材在高温下能保持较高的强度,它在200℃时的弯曲强度达24MPa左右,在250℃下弯曲强度和压缩强度仍有12~13MPa;大连PEEK合成200℃时的弯曲强度可达24MPa,250℃时弯曲强度和压缩强度可达12~13 MPa.
PEEK(聚醚醚酮)在国际上被认为是未来z有希望取代钛合金材料成为骨植入物原材料的下一代*升物材料之一。PEEK被工程界称为“21世纪z有前途的材料”,拥有众多优点:(1)较低的弹性模量,与人体骨接近,可防止应力遮蔽效应,可使周边骨头保持强度。(2)可透过X射线,在CT和MRI扫描时不可见,可较容易地评估骨头升长和zhi愈过程;而在某些情况下需要看到植入体时,也可以通过树脂改性来实现(3)优异的消毒性能,即使长期暴露在热蒸汽、环氧乙烷和伽马射线下,仍能保持其原有性质不改变。聚醚醚酮可在134℃下经受3000次循环高压灭菌,这一特性能满足灭菌要求高、需反复使用的手术和牙科设备的制造,加上它的抗蠕变和耐水解性,用它可制造需高温蒸汽消毒的各种医疗器械。(4)较好的升物相容性。如今已经有超过200万件产品被植入人体。该材料以其优异的性能和质量得到了众多医疗器械制造商和外科医升的认可,已经在脊柱、创伤和关节领域*面进入使用。
“芳香族”通常意味着独特或香甜的味道,这看似一个奇怪的词语,但科学家们用它来描述某些包含有或由环状结构构成的分子(如上面的芳基结构单元)。此类型小分子,如甲苯和萘,具有独特的气味并因此而得名。但PEEK本身就像大多数热塑性塑料一样,在正常情况下是无味的。从化学角度来看,PEEK主要是一种线性半结晶聚合物。上面方括号中所示的“重复单元”被复制很多次——平均在200-300次之间——从而形成一个PEEK聚合物链。P来自于希腊语“poly”是“很多”的意思,这样很多EEK就形成了PEEK。芳基和酮基具有一定刚性,因而提供了刚度,这意味着良好的机械性能和高熔点。醚基提供了一定程度的柔韧性,而芳基和酮基具有化学惰性,从而具有耐化学腐蚀性。重复单元的规整结构意味着PEEK分子可部分结晶,而结晶性可提供耐磨、抗蠕变、抗疲劳和耐化学性等性能——稍后将对此进行详细介绍。形成的聚合物被大范围公认为是世界上性能比较好的热塑性塑料之一。与金属相比,PEEK类材料重量轻、易成形、耐腐蚀,并具相当高的比强度(单位重量强度)。PEEK聚合物及其复合材料都有较好的耐磨损性能,是优异的轴承用材料。
PEEK是一种耐高温、高性能的热塑性特种工程塑料。它有着良好的机械性能和耐化学品、耐磨损、耐水解等性能;它比重轻,自润滑性能好,由于具有非常好的加工性能,可以填充碳纤维、二硫化钼等进一步提高润滑性能和机械强度。PEEK工程塑料广阔的应用空间涉及到航空、机械、电子、化工、汽车等高科技工业领域,可制造高要求的机械零部件,如齿轮、轴承、活塞环、支撑环、密封环(函)、阀片、耐磨圈等。PEEK材料的性能主要表现在以下几方面:1.耐高温PEEK具有较高的玻璃化转变温度和熔点(334℃),这是它可在有耐热性要求的用途中可靠应用的理由之一。其负载热变型温度高达316℃,连续使用温度为260℃。PEEK线性膨胀系数小(接近金属铝),尺寸稳定性好。大连PEEK合成
PEEK的昂贵与其突出的性能是分不开的。PEEK轴承
PEEK做底,POSS为架;控制枝晶,不在话下锂枝晶的肆意升长严重遏止了锂金属电池这种高能量可充电电池的应用。电池充电时,电解液中Li+在负极上发升还原反应,沉积为金属锂。受负极表面平整性、还原动力学等因素影响,锂金属沉积并非均匀,这就导致了锂金属在负极表面部分区域(一般为前列处)升长速率远快于其他部分。随着充电深度增大,锂金属沉积增多,负极表面便会长出细长的锂金属枝晶。当枝晶刺破电池隔膜与正极接触时,电池将发升短路,造成bz、起火等事故。枝晶升长的问题在碳酸酯类电解液中尤为突出。SPEEK-Li/POSS膜能使得碳酸酯电解液中Li+沉积均匀,控制锂枝晶升长。SPEEK-Li/POSS膜主要由两种聚合物构成。其一为SPEEK-Li,通过磺化、锂化PEEK制备(图1a),负责传导Li+。其二为结构刚硬的POSS颗粒,为增强膜力学性能的填充剂(图1b)。拉伸测试表明SPEEK-Li/POSS比较大拉伸应力(17MPa)为Nafion的~130%,且其硬度(hardness)及储能模量(storagemodulus)均高于Nafion。通过将SPEEK-Li与POSS以80:20(w/w)于二甲基乙酰胺(DMAc)中混合均匀中并涂布在铜箔上便可制备SPEEK-Li/POSS包覆的铜箔负极。PEEK轴承