聚醚醚酮的案例
吉大王貴賓教授 CSTE：碳纖維表面電化學直接接枝大分子結晶性聚芳醚酮改善聚醚醚酮/碳纖維復材界面性能
實驗結果表明，溶液中的大分子與碳纖維成功實現了化學接枝，上漿作用和化學接枝共同作用于碳纖維/聚醚醚酮界面，使復合材料的界面剪切強度（interfacial shear strength）由未改性碳纖維增強聚醚醚酮復合材料的42.27 MPa提升至97.33MPa，提升了130.26%，界面強效果顯著。
圖2：接枝聚合物的合成過程
基于此，團隊在聚醚醚酮側基上引入苯胺基團，利用席夫堿結構破壞聚醚醚酮的結晶性，從而得到具有良好溶解性的高分子。同時，側基上的苯胺結構可以在酸性條件下離去，從而使聚芳醚酮恢復結晶能力。以此為基礎，該研究又在端基上引入了氨基作為重氮鹽的反應位點，使大分子可以被接枝到碳纖維表面。
圖3：表面接枝聚合物的單分子力譜
為了證明大分子的成功接枝，團隊使用了單分子力譜來進行進一步的表征。由單分子力譜得到的力-位移曲線可知，在碳纖維表面的大分子鏈可以承受大于1500pN的拉力，這遠大于分子間作用力，證明在碳纖維表面形成了化學鍵作用。經過界面剪切強度測試，接枝在碳纖維表面的聚芳醚酮與聚醚醚酮樹脂基體產生了良好的界面作用，為碳纖維/聚醚醚酮復合材料的性能提高和產業化應用提供了新思路。該研究使用的接枝方法也可以衍生用于其他碳材料的聚芳醚類分子接枝。
圖4：表面處理后碳纖維的界面剪切強度（IFSS）
文章的通訊作者是吉林大學化學學院王貴賓教授，第一作者是吉林大學化學學院博士王晟道。
展開 什么是碳纖維增強聚醚醚酮復合材料（CF/PEEK）？
碳纖維增強聚醚醚酮復合材料（CF/PEEK），指碳纖維以粉末、顆粒、連續纖維（長纖維）或者織物形式增強聚醚醚酮樹脂基的復合材料。其中碳纖維以織物形式存在的簡稱為CFF/PEEK。復合材料中，樹脂基體賦予了優良的力學性能、熱性能、耐化學腐蝕性和易加工性能；增強纖維則主要決定了復合材料的機械性能。
目前江蘇君華生產的熱塑性PEEK碳纖維復合材料，已通過力學性能測試，被多家國內知名醫療器械單位用于醫療加工髓內釘器械的瞄準架。目前驗證下來發現，熱塑性CF/PEEK碳纖維復合材料加工的瞄準架透光性好，強度高，尺寸穩性定，100次消毒后依然可以精準定位。
展開 PEEK（聚醚醚酮）拉伸彈性模量測試方法介紹
注：1—PEEK5600G 2—PEEK5600GF30 3—PEEK5600CF30 4—PEEK5600LF30
5—PEEKFE20 6—30%PEI+PEEK 7—交聯型PPSGF40 8—線性PSSGF40
9—YS2722 10—CF/PEEK 11——GF/PEEK 12—GF/PPS）
江蘇君華特塑是一家同時具備PEEK(聚醚醚酮)樹脂聚合、板棒管片等型材連續擠出成型及成品零件的研發、生產、銷售為一體全產業鏈公司。PEEK(聚醚醚酮)以其優異的綜合性能，被廣泛用于航空航天、國防軍工、汽車制造、電子電氣、醫療等領域。
PEEK5600G純材料，雖然材料的拉伸彈性模量只有4GPa，但也比PE、PVC、POM、PC等常規材料的性能要好很多，可以在多個領域代替這些常規塑料材料。
經過增強改性的PEEK5600CF30材料的拉伸彈性模量能達到20GPa，完全能滿足多個領域產品的性能要求。
在航空航天、國防軍工及醫療器械等領域，其對材料的拉伸彈性模量要求更高，常規的PEEK5600CF30滿足不了的情況下，江蘇君華特塑開發了連續CF/PEEK熱塑性復合材料，材料拉伸彈性模量能達到60GPa，能完全滿足航空航天、國防軍工及醫療器械等領域的苛刻要求。
展開 贏創高性能3D打印材料：新款光敏樹脂、聚醚醚酮絲材亮相2021亞洲TCT
包括：
匹配SLS技術的尼龍12（PA12）, PA613, TPA (尼龍彈性體)粉末產品；
匹配FDM技術的工業級和植入級聚醚醚酮（PEEK）絲材；
全新推出的匹配工業級DLP技術的設備的光敏樹脂產品，高韌性、高強度、類ABS的配方產品等。
贏創高性能聚合物業務線亞太區副總裁及總經理Toni Schreibweiss表示：“為了更好地服務基于聚合物的3D打印材料市場，贏創正式推出了全新光敏樹脂產品線。通過全新即用型材料配方，我們將持續推進材料戰略，使規模化3D打印生產技術在整條價值鏈上得到廣泛應用。我們將為市場提供性能出眾的特色產品，并幫助客戶開拓新的應用領域。”
全新光敏樹脂產品線
贏創全新光敏樹脂產品線將在展會上推出一系列高性能材料。其中，INFINAM? TI 3100 L可用于制造強度極高且耐沖擊性良好的3D打印部件。這一材料可抵御強力沖擊或沖壓等永久性力學作用，適用于從工業到汽車部件、消費品行業中的各類特定應用，既可滿足設計自由度上的需求，又能應對物品使用中的高機械負載情況。
INFINAM? ST 6100 L則有望填補高強度光敏樹脂材料的需求缺口。這一材料很適合對耐高溫性及機械強度要求較高的應用。
可作為3D打印金屬替代品的工業級聚醚醚酮（PEEK）絲材
INFINAM? PEEK 9359 F是一種用于工業級3D打印應用的新型絲材。這種自然色的PEEK可直接用于標準的PEEK材料FF/FDM 3D打印機。由于其具有高機械強度、耐水解性、良好的阻燃性等特性，這一材料特別適用于生產航空航天、汽車和石油天然氣行業的輕質高性能3D打印部件。
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研究論文 | 聚醚醚酮/碳納米管改性聚丙烯Janus復合隔膜的制備及性能
題目：聚醚醚酮/碳納米管改性聚丙烯Janus復合隔膜的制備及性能
作者：杜新偉 ，趙文杰 ，呼微*， 孫昭艷，劉萬利， 任天磊，付明星
文章鏈接：
http://yyhx.ciac.jl.cn/CN/10.19894/j.issn.1000-0518.220065
DOI：10.19894/j.issn.1000-0518.220065
研究背景
目前，聚乙烯（Polyethylene，PE）和聚丙烯（Polypropylene，PP）微孔膜隔膜已廣泛應用于商業化鋰離子電池（Lithium-ion batteries，LIBs）中，但聚烯烴隔膜熱穩定性差，在高溫下易發生熱收縮，使電池正負極接觸進而造成安全隱患；此外聚烯烴隔膜由于其表面極性較低，對電解液浸潤性較差，阻礙了Li+的傳輸，限制了電池性能。
聚醚醚酮（Polyether-ether-ketone，PEEK）具有優異的熱穩定性、良好的電解液浸潤性和穩定的化學惰性，適合用于鋰離子電池隔膜。但由于PP對PEEK的粘附性較差，所以需要先對商業化PP隔膜進行表面活化，提高其對PEEK涂層的粘附性。
碳納米管（Carbon nanotube，CNT）是一種具有特殊結構的一維量子材料；它重量輕，具有高電導率；連接完美的六邊形結構提供了高拉伸強度和剛性，并能促進Li+的均勻存儲和分散。
展開 特種化學品巨頭贏創發力，加速3D打印材料創新
贏創即用型3D打印材料解決方案一系列定制化的高性能材料，適用于多種主流的3D打印工藝，包括：
匹配SLS技術的尼龍12（PA12）, PA613, TPA (尼龍彈性體)粉末產品；
匹配FDM技術的工業級和植入級聚醚醚酮（PEEK）絲材；
匹配工業級DLP技術的設備的光敏樹脂產品，高韌性、高強度、類ABS的配方產品等。
△聚醚醚酮（PEEK）絲材打印樣品
△SLS技術的尼龍打印樣品
贏創3D打印材料產品組合具有多類型的熱變形溫度和應用技術，適用于眾多應用領域，包括航空航天、汽車、消費品、醫療等：
在醫療領域，植入級聚醚醚酮（PEEK）可用于骨科和頜面外科的種植體；
消費品類型中，尼龍12粉末高性能樹脂產品可以批量、高效制造可定制化的眼鏡；
在汽車應用中，由于其優異的制件性能、低吸水率和較寬的應用溫度范圍，尼龍12粉末可用作功能性的汽車部件試制等。
特種化學品領導廠商的3D打印產業戰略
贏創除了研發3D打印材料之外，還在產業內進行投資，比如投資軟件公司Castor，在中國還投資了醫療3D打印公司麥遞途，和SLA設備公司聯泰科技。
王瑤迪女士告訴南極熊，“創新是穩固市場地位和擴大市場份額的關鍵。因此，我們聚焦于那些能為我們創造新業務的創新領域。“增材制造”是贏創六大創新增長領域之一。這一領域的增長速度高于市場平均水平，基于社會和經濟大趨勢的同時又與贏創的技術能力相匹配。
與客戶及行業伙伴的合作是重要的創新驅動力。企業風險投資（CVC）作為一種協助企業外部創新和增長的方式，其活躍度正處于持續上升期，特別是在中國。
展開 PEEK高性能塑料——耐高溫、耐腐蝕 瀏覽次數：280
持續關注“連續碳纖維增強PEEK熱塑性復合材料項目”、“軍工、航空航天高性能特種聚醚醚酮（PEEK）項目”、“高性能聚醚醚酮（PEEK）型材擠出項目”、“醫用聚醚醚酮（PEEK）材料研發及植入產品設計開發項目”等。
剪切載荷下溫度和應變率對CF/PEEK復合材料強化行為的影響
碳纖維增強聚醚醚酮(LU-CF/PEEK[0]16)復合材料力學性能
目前，PEEK及其增強材料在醫療行業的應用有，用在骨科手術機器人手術定位的PEEK定位架、PEEK醫療導管、股骨髓內釘瞄準架、PEEK外固定支架等等。
文章中圖表及數據載自：姚晨熙，齊振超，陳文亮，等．剪切載荷下溫度和應變率對碳纖維增強聚醚醚酮復合材料強化行為的影響 [J].復合材料學報, 2021, 38.
君華又一篇CF/PEEK復合材料論文收錄于《纖維復合材料》期刊
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江蘇君華特種工程塑料有限公司主導產品為 PEEK聚醚醚酮樹脂、型材及其制品，具有良好的耐溫性、韌性和耐疲勞性，以及自潤滑、阻燃、可植入性和可回收等特點，符合航空航天、軍工、醫療、特殊機械行業的要求，應用領域逐漸拓寬。該主導產品屬于江蘇省發展的先進制造業高端新材料集群和產業鏈“先進碳材料”復合材料及“化工新材料”，產業導向上屬于制造業“核心關鍵基礎材料”，已有16年的研發生產經驗。
PEEK聚醚醚酮是醫療骨科關節修復替代、運動醫學與軍工、航空航天產業關鍵領域發展替代進口的重要一環，屬于國家高新技術產業鏈及關鍵領域“強鏈、補鏈”的核心關鍵基礎材料，從根本上解決我國醫用PEEK材料依賴進口、臨床急需的相關創新產品開發缺乏基礎原料支撐、特殊領域被國外“卡脖子”等問題，打破國外壟斷，實現進口替代。
展開 江蘇君華特塑CF/PEEK熱塑性復合材料榮獲材料類SAMPE中國創新入圍獎
江蘇君華特塑
君華特塑專注于聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亞胺（PI）樹脂、型材及制品應用開發及生產領域都有廣泛的應用市場，PEEK具有耐高溫、高強度、抗疲勞、抗沖擊、質量輕及良好的阻燃等突出的特性優點。被廣泛應用于航空航天、軍工、醫療、汽車、化工、分析儀器、光伏光電、半導體、5G通訊、石油、紡織印染機械等行業。
基于君華特塑多年來在聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亞胺（PI）樹脂、型材及制品的應用開發經驗，未來在高性能熱塑性CF/PEEK復合材料板材產品的結構、外觀、工藝及選材設計方面會加速發展，并且通過向市場及潛在客戶宣傳CF/PEEK熱塑性復合材料相比于傳統熱固性復合材料以及合金的特性優點來拓寬應用市場，占據更多的市場份額，同時需要調研鋪絲鋪帶、連續纖維纏繞成型及預浸料連續成型等工藝設備，建立更加完善的復合材料品質檢測控制手段。以創新為內在驅動CF/PEEK高性能熱塑性復合材料產業及應用進程！
展開 政府報告新詞“具身智能”催生材料技術新機遇
PEEK材料的崛起與應用
PEEK（聚醚醚酮）是一種高性能的特種工程塑料，具有耐高溫、耐化學腐蝕、高強度、低摩擦系數等優異性能。在具身智能機器人領域，PEEK材料的應用主要集中在關節和四肢部位，這些部位對材料的耐磨性和柔韌性要求極高。
PEEk產業鏈情況
PEEK 化學名為聚醚醚酮，主要由 4，4′?二氟二苯甲酮（DFBP）與對苯二酚，以二苯砜為溶劑，在碳酸鈉催化下縮聚而成。由于 PEEK 的分子鏈中含有大量的苯環，具有優良的物理和化學性質、力學和熱等性能，其相關性能顯著優于其他工程塑料或金屬材料。PEEK 的熔點達到 343℃，玻璃化轉變溫度（Tg）為 143℃，拉伸強度達到 100 MPa。另外在 250℃的高溫下，PEEK 也能保持較高的耐磨性和較低的摩擦系數。料具有耐熱性、耐磨性、耐疲勞性、耐輻照性、耐剝離性、抗蠕變性、尺寸穩定性、耐沖擊性、耐化學藥品性、無毒、阻燃等優異的綜合性能。處于工程塑料金字塔的頂端。
最初是在 1977 年由英國帝國化工（ICI）發明，于1978年首先開始產業化 PEEK，1981 年 ICI 最先將聚醚醚酮樹脂推向市場。在航空航天、汽車、半導體、醫療、工業機械等領域已有較為廣泛的應用。根據 Emergen Research 的測算，2019-2027 年期間全球 PEEK 材料市場規模將由 7.21 億美元增長至 12.26 億美元，對應 CAGR 約為 6.8%。
PEEK屬于合成樹脂，產業上游原材料主要包括氟酮（最關鍵，直接影響PEEK產品質量）、對苯二酚、二苯砜和碳酸鈉等，中游包括PEEK顆粒、PEEK粉末、PEEK增強顆粒等PEEK產品制造，下游的產品主要運用于新能源汽車、電子信息、能源及工業、醫療健康、航空航天等領域。
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PEEK摩擦學研究分享
引用：
[1] 王齊華，薛群基，沈維長．納米SiC和微米SiC填充聚醚醚酮的磨損機理研究[J]．功能材料，1999，29(5)：558－560．
[2] 吳欣鑫．碳纖維增強聚醚醚酮復合材料及其摩擦磨損性能研究[D]．南京理工大學，2012
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研究 \\ 一種具有優異電磁屏蔽和導熱性能的PEEK復合材料
聚醚醚酮PEEK具有優異的熱穩定性、重量輕、優異的機械性能和良好的耐化學性，在航空航天、軍事和機械等復雜應用中得到廣泛應用。然而，PEEK分子鏈的無序簡諧振動與低速聲子擴散導致低導熱系數限制了改材料的應用。此外，由于其剛性分子結構導致的較差的溶解性和界面相容性給PEEK復合材料的導熱系數增強帶來了挑戰。
界面結合強度低，填料團聚，使得常規混合物理復合材料難以達到預期的熱傳導效果。然而，一些復雜的合成過程不可避免地涉及到填料的部分結構損傷，從而導致導熱系數的減小。因此，填料的無損改性被認為是一種有效的方法。其中靜電紡絲和冷凍干燥是有效的填料排列技術。而且填料的大長寬比可以在外場作用下大幅度提高面內或面外導熱系數，制備出PEEK復合材料具有優異的導熱系數是非常具有挑戰性。
02
成果掠影
近期，吉林大學牟建新教授團隊在開發高導熱工程塑料方面取得新進展。受三維導熱網絡的啟發，將兩種具有定向填料的復合材料組合在一起，形成三維傳輸網絡的三明治結構。氨基-石墨烯(NH2-GnPs)與聚苯并惡嗪(PBZ)共價鍵能降低界面熱阻(ITR)。混合NH2-GnPs和多壁碳納米管(MWCNTs)協同效應用于改進導熱系數的途徑。此外，將靜電紡絲NH2-GnPs&MWCNTs/聚醚醚酮(PEBEKt)和冷凍干燥的MWCNTs/PEEK@PBZ復合材料置于三明治結構中構建三維導熱網絡。定向填料可以通過增加熱流輸送來改善熱擴散網絡。最佳的面內和面外導熱系數值分別為21.0和6.9 W/(mK)，是純PEEK的90倍和29倍。復合材料還具有良好的電磁屏蔽性能(80.4 dB, 21.1%)、熱穩定性和熱管理能力。因此，三維導熱復合材料為熱管理和電磁屏蔽材料提供了可行的思路。
展開 山東君昊 君系PEEK 昊享未來
山東君昊高性能聚合物有限公司公司專業研發生產銷售PEEK（聚醚醚酮）高性能聚合物，公司位于山東省級化工園區濟寧新材料產業園內，占地58畝,注冊資金1000萬元，投資3.2億元，建成后最高年產能可達2500噸。
索爾維在3D打印材料組合中添加了醫用級長絲
新性材料包括：純KetaSpire聚醚醚酮（PEEK）AM長絲，10％碳纖維增強KetaSpire PEEK AM長絲和純Radel聚苯砜（PPSU）AM長絲。新型材料是該公司首款用于“限制型接觸應用”的醫用級AM長絲（這意味著它們適用于與體液和身體組織接觸不到24小時的情況）。所有三個等級材料均可通過索爾維的電子商務平臺在歐洲和北美上市銷售。
索爾維特種聚合物全球業務部門的增材制造業務經理Christophe Schramm在一份事先準備好的聲明中表示：“醫療保健行業正迅速成為受益于AM技術的領先市場，AM技術可以為單次使用和小批量需求定制零部件。然而，仍然只有非常有限的高性能長絲可供選擇，以滿足醫療保健領域嚴格的監管要求，我們希望通過我們新推出的醫療級產品，增加材料選擇，來彌補這一差距。”
索爾維表示，其KetaSpire PEEK AM長絲材料旨在增強印刷層、部件密度和部件強度(包括沿z軸方向)的融合。Radel PPSU AM長絲除了提供透明度、伸長率和韌性外，還為增強印刷層之間的融合提供支持。
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