ポリエーテルエーテルケトン (PEEK) は、1977 年に Imperial Chemical (ICI) によって初めて開発され、1982 年に VICTREX®PEEK として正式に販売されました。1993 年に VICTREX は ICI の生産工場を買収し、独立した会社になりました。 Weigas は市場で最も幅広いポリ (エーテル ケトン) 製品を取り揃えており、現在の生産能力は 4,250 トン/年です。さらに、年間生産能力 2,900 トンの 3 番目の VICTREX® ポリ (エーテル ケトン) プラントが 2015 年初めに稼働し、生産能力は 7,000 トン/年を超える予定です。
Ⅰ．パフォーマンスの紹介
ポリ (アリール エーテル ケトン) の最も重要な製品である PEEK は、その特殊な分子構造により、ポリマーに高温耐性、良好な機械的性能、自己潤滑性、容易な加工性、耐化学腐食性、難燃性、剥離性、耐放射線性、絶縁安定性、耐加水分解性や加工の容易さなど、優れた性能から現在では熱可塑性エンジニアリングプラスチックの中で最高のものとして認知されています。
1 高温耐性
VICTREX PEEK ポリマーおよびブレンドは、通常、ガラス転移温度が 143 °C、融点が 343 °C、熱変性温度が最大 335 °C (ISO75Af、カーボンファイバー充填)、連続使用温度が 260 °C です。 C (UL746B、充填なし)。
2.耐摩耗性
VICTREX PEEK ポリマー材料は、特に耐摩耗性改良摩擦グレードにおいて、広範囲の圧力、速度、温度、接触面粗さにわたって優れた耐摩擦性と耐摩耗性を発揮します。
3.耐薬品性
VICTREX PEEK はニッケル鋼に似ており、高温でもほとんどの化学環境で優れた耐食性を発揮します。
4.火災の軽い煙と非毒性
VICTREX PEEK ポリマー材料は非常に安定しており、1.5 mm サンプル、難燃剤を含まない ul94-V0 グレードです。この材料の組成と固有の純度により、火災が発生した場合でも煙やガスの発生がほとんどありません。
5.耐加水分解性
VICTREX PEEK ポリマーとブレンドは、水や高圧蒸気による化学的攻撃に耐性があります。この材料で作られた部品は、高温高圧の水中で継続的に使用された場合でも、高いレベルの機械的特性を維持できます。
6. 優れた電気特性
VICTREX PEEK は、幅広い周波数および温度にわたって優れた電気的性能を提供します。
さらに、VICTREX PEEK ポリマー材料は、高純度、環境保護、加工の容易さなどの特性も備えています。
Ⅱ．生産状況の調査
PEEK は開発に成功して以来、その優れた性能により広く人々に支持され、すぐに新たな研究の焦点となりました。 PEEK の一連の化学的および物理的修飾と強化により、PEEK の応用分野はさらに拡大しました。
1. 化学修飾
化学修飾とは、主鎖のエーテルケトン基の割合の変更や他の基の導入、分岐架橋、側鎖基、ブロック共重合など、特殊な官能基や小分子を導入してポリマーの分子構造や規則性を変えることです。そして主鎖上のランダム共重合により熱的性質が変化します。
VICTREX®HT™ および VICTREX®ST™ は、それぞれ PEK および PEKEKK です。 VICTREX®HT™ および VICTREX®ST™ の E/K 比は、ポリマーの高温耐性を向上させるために使用されます。
2. 物理的改造
物理的修飾は、化学的修飾と比較して、充填強化、配合修飾、表面修飾など、実際に広く使用されています。
1) パディングの強化
最も一般的な充填補強材は、ガラス繊維、炭素繊維補強材、アーレン繊維補強材などの繊維補強材です。実験結果によると、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維は PEEK との親和性が高いため、PEEK を強化し、高性能複合材料を製造し、PEEK 樹脂の強度と使用温度を向上させるためのフィラーとしてよく選択されます。 Hmf-grades は、VICTREX の新しい炭素繊維充填複合材であり、現在の高強度炭素繊維充填 VICTREX PEEK シリーズと比較して、優れた耐疲労性、機械加工性、優れた機械的特性を提供します。
摩擦や摩耗を軽減するために、PTFE、グラファイト、その他の小さな粒子が添加されて補強が強化されることがよくあります。摩耗グレードは、ベアリングなどの摩耗の激しい環境で使用するために、VICTREX によって特別に修正および強化されています。
2) ブレンド変更
PEEK はガラス転移温度の高い有機ポリマー材料とブレンドされており、複合材料の熱特性を向上させ、製造コストを削減できるだけでなく、機械特性にも大きな影響を与えます。
VICTREX®MAX-Series™ は、VICTREX PEEK ポリマー材料と、SABIC Innovative Plastics をベースにした本物の EXTEM®UH 熱可塑性ポリイミド (TPI) 樹脂のブレンドです。優れた耐熱性を備えた高性能 MAX シリーズ™ ポリマー材料は、より高温耐性のある PEEK ポリマー材料に対する高まる需要を満たすように設計されています。
VICTREX® T シリーズは、VICTREX PEEK ポリマー素材と Celazole® ポリベンズイミダゾール (PBI) をベースにした特許取得済みのブレンドです。溶融可能であり、最も要求の厳しい高温条件下で必要とされる優れた強度、耐摩耗性、硬度、クリープおよび熱特性を満たすことができます。
3) 表面改質
液体シリコーンの大手メーカーである Wacker と共同で行われた VICTREX の研究では、VICTREX PEEK ポリマーが硬質シリコーンと柔軟なシリコーンの両方の強度と他のエンジニアリングプラスチックの接着特性を兼ね備えていることが実証されました。液体シリコーンゴムでコーティングされたインサートとしてのPEEKコンポーネント、または二成分射出成形技術により、優れた接着力が得られます。 VICTREX PEEK 射出成形金型の温度は 180 °C です。その潜熱によりシリコーンゴムの急速な硬化が可能になり、全体の射出サイクルが短縮されます。これが二液射出成形技術の利点です。
3. もう一つ
1) VICOTE™ コーティング
VICTREX は、今日のコーティング技術の多くにおける性能ギャップに対処するために、PEEK ベースのコーティング VICOTE™ を導入しました。 VICOTE™ コーティングは、高温、耐摩耗性、強度、耐久性、耐傷性を備えているだけでなく、産業用、自動車用、自動車用など、高温、化学腐食、摩耗などの極端な条件にさらされる用途に幅広い高性能の利点を提供します。食品加工、半導体、エレクトロニクス、製薬部品など。 VICOTE™ コーティングは、耐用年数の延長、パフォーマンスと機能の向上、システム全体のコストの削減、および製品の差別化を達成するための設計の自由度の向上を実現します。
2) APTIV™ フィルム
APTIV™ フィルムは、VICTREX PEEK ポリマーに固有の特性と機能を独自に組み合わせたもので、入手可能な中で最も多用途な高性能フィルム製品の 1 つとなっています。新しいAPTIVフィルムは汎用性が高く、携帯電話スピーカーや民生用スピーカー用の振動フィルム、電線やケーブルの絶縁体や巻線ジャケット、圧力変換器やセンサーダイヤフラム、工業製品や電子製品の耐摩耗性表面、電気基板など、さまざまな用途に適しています。そして航空断熱フェルト。
Ⅲ、応用分野
PEEKは発売以来、航空宇宙、自動車、エレクトロニクス、エネルギー、産業、半導体、医療分野で広く使用されています。
1. 航空宇宙
航空宇宙は、PEEK の最も初期の応用分野です。航空宇宙の特殊性により、柔軟な加工、低加工コスト、過酷な環境に耐えられる軽量素材が求められます。 PEEK は、非常に強度が高く、化学的に不活性で難燃性があり、公差が非常に小さい部品に簡単に成形できるため、航空機部品のアルミニウムやその他の金属の代替となる可能性があります。
航空機内では、ワイヤーハーネスクランプとパイプクランプ、インペラブレード、エンジンルームドアハンドル、絶縁被覆フィルム、複合ファスナー、タイワイヤーベルト、ワイヤーハーネス、波形スリーブなどで成功事例があります。 外部レドーム、着陸装置ハブカバー、マンホールカバー、フェアリングブラケットなど。
PEEK 樹脂は、ロケット用のバッテリー、ボルト、ナット、ロケット エンジンの部品の製造にも使用できます。
2. スマートマットレス
現在、自動車業界では、車両の重量、コストの最小化、製品の性能の最大化という二重のパフォーマンスがますます求められており、特に車両の快適性と安定性の追求が求められており、それに対応するエアコン、電動窓、エアバッグ、ABSブレーキシステム機器の重量も重くなっています。増加しています。優れた熱力学的性能、耐摩擦性、低密度、加工の容易さなどの PEEK 樹脂の利点は、自動車部品の製造に活用されています。加工コストを大幅に削減しながら、最大90％の軽量化を実現するとともに、長期の寿命を保証します。そのため、エンジンインナーカバーの素材にはステンレスやチタンの代替としてPEEKが使用されています。自動車のベアリング、ガスケット、シール、クラッチリングやその他の部品の製造に加え、トランスミッション、ブレーキ、空調システムの用途も数多くあります。
3. エレクトロニクス
VICTREX PEEKは、高温耐性、耐摩耗性、耐食性、低揮発性、低抽出性、低吸湿性、環境保護および難燃性、サイズ安定性、柔軟な加工などの特性を備えています。コンピュータ、携帯電話、携帯電話、携帯電話などに広く使用されています。回路基板、プリンター、発光ダイオード、バッテリー、スイッチ、コネクタ、ハードディスクドライブ、その他の電子機器。
4. エネルギー産業
適切な材料を選択することは、エネルギー業界で開発を成功させるための重要な要素の 1 つであると考えられています。近年、VICTREX PEEK は、運用パフォーマンスを向上させ、コンポーネントの故障に伴うダウンタイムのリスクを軽減するために、エネルギー業界でますます人気が高まっています。
VICTREX PEEK は、その高い耐熱性、耐放射線性、耐加水分解性、自己潤滑性、耐化学腐食性、および優れた電気的性能により、海中一体型ワイヤーハーネスのパイプライン、ワイヤーおよびケーブル、電気コネクタ、ダウンホールセンサーなどのエネルギー業界での使用が増えています。 、ベアリング、ブッシュ、ギア、サポートリング、その他の製品。石油とガスでは、水力、地熱、風力、原子力、太陽エネルギーが適用されます。
APTIV™ フィルムと VICOTE™ コーティングも業界で広く使用されています。
5. その他
機械産業では、PEEK 樹脂は、コンプレッサーのバルブ、ピストン リング、シール、さまざまな化学ポンプの本体やバルブ部品の製造に一般的に使用されています。ボルテックスポンプの羽根車にステンレス鋼の代わりにこの樹脂を使用すると、摩耗度や騒音レベルが明らかに減少し、耐用年数が長くなります。さらに、PEEK はパイプ アセンブリ材料の仕様を満たし、さまざまな接着剤を使用して高温で接着できるため、最新のコネクタも潜在的な市場となります。
半導体業界は、ウェハの大型化、チップの小型化、線幅や線幅サイズの縮小などに向けて発展しています。VI CTREx PEEK ポリマー材料は、ウェハ製造、フロントエンド処理、処理と検査、およびバックエンド処理において明らかな利点を持っています。
医療業界では、PEEK 樹脂は 134 °C でのオートクレーブ滅菌を 3,000 サイクルまで耐えることができるため、繰り返し使用する必要があり、高い滅菌要件を必要とする外科用および歯科用機器の製造に適しています。 PEEK 樹脂は、熱水、蒸気、溶剤、化学試薬などにおいて高い機械的強度、良好な応力耐性、加水分解安定性を示すことができます。高温蒸気消毒を必要とするさまざまな医療機器の製造に使用できます。 PEEKは軽量、無毒、耐食性などの利点があるだけでなく、人間の骨格に最も近く、身体と有機的に結合できる素材です。したがって、金属の代わりに PEK 樹脂を使用して人間の骨格を製造することは、医療分野における PEEK のもう 1 つの重要な用途です。
Ⅳ、今後の展望
科学技術の発展に伴い、人々の材料への要求はますます高くなり、特に現在のエネルギー不足では、軽量化の問題をすべての企業が考慮する必要があり、スチールの代わりにプラスチックを使用することは避けられない傾向です。特殊エンジニアリングプラスチックPEEKの材料開発の「普遍的」な需要はますます高まり、その応用分野もますます広がっていきます。
投稿時刻: 02-06-22