聚醚醚酮（PEEK）是20世紀70年代末研究開發(fā)成功的一種新型半晶態(tài)芳香族熱塑性工程塑料，是公認的全世界性能最高的熱塑性材料之一，因其具備優(yōu)異的綜合性能，在國防軍工、航空航天、電子信息、能源、汽車、家電、醫(yī)療衛(wèi)生等高新技術(shù)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

PEEK的分子結(jié)構(gòu)

二、 PEEK的特性

(1) 耐高溫性。PEEK具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg=143℃）和熔點（Tm=334℃），其負載熱變形溫度高達316℃，長期使用溫度為260℃，瞬時使用溫度可達300℃。

(2) 自潤滑性。PEEK具有良好的滑動特性，適合于嚴格要求低摩擦系數(shù)和耐磨耗用途的場合，特別是用碳纖維、石墨、PTFE改性的PEEK耐磨性非常優(yōu)越。

(3) 耐腐蝕性。除濃硫酸外，PEEK不溶于任何溶劑，具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性。

(4) 阻燃性。PEEK具有自熄性，即使不加任何阻燃劑，可達到UL標準的94V-0級。

(5) 易加工性。由于PEEK具有較好的高溫流動性，且熱分解溫度高的特點，可采用多種加工方式，比如注塑成型、擠出成型、模壓成型及熔融紡絲等。

(6) 機械特性。PEEK具有良好的韌性和剛性，它具備與合金材料媲美的優(yōu)良耐疲勞性。

(7) 電性能。PEEK有高的體積電阻率和表面電阻率，在寬廣的溫度范圍及環(huán)境變化下可以承受各種頻率的交流電位場強，保持良好的絕緣性能。

(8) 耐水解性。樹脂及其復(fù)合材料不受水和高壓水蒸氣的化學(xué)影響，在高溫及高壓蒸汽或水環(huán)境下可以連續(xù)使用而保持良好的機械性能。

(9) 耐候性。優(yōu)良的耐候性能，聚合物可用于制造工作環(huán)境要求嚴格或需要經(jīng)常耐殺菌處理的組件。

PEEK與幾種典型的耐高溫塑料性能比較

三、PEEK的制備

PEEK的合成是以4,4-二氟二苯甲酮、對苯二酚和碳酸鈉為原料，以二苯砜為溶劑，在氮氣的保護下，在逐漸升溫至接近聚合物熔點的溫度（320℃）時得到高分子PEEK樹脂。其反應(yīng)式如下：

PEEK合成的反應(yīng)式

這是由ICI公司開發(fā)的一種親核工藝。這種工藝不使用金屬基的催化劑，也不使用穩(wěn)定劑和添加劑，可以生產(chǎn)出高純度的PEEK粉末。

PEEK的成本主要取決于高純度的單體4,4-二氟二苯酮。其合成方法很多，主要有苯系化合物縮合法、鹵素交換法、催化淡基化法、二氯乙烯氧化法、付氏烷基化法以及重氮化法6種生產(chǎn)方法，其中前4種方法在不同程度上存在反應(yīng)收率低、異構(gòu)體等雜質(zhì)含量高、精制工藝復(fù)雜和生產(chǎn)成本高等缺點。

目前的生產(chǎn)方法主要是付氏烷基化法和重氮化法。付氏烷基化法原料易得，合成路線短，收率較高，生產(chǎn)成本低。其合成反應(yīng)式如下：

付氏烷基化法合成PEEK反應(yīng)式

四、PEEK的生產(chǎn)工藝

PEEK的合成路線有親核取代和親電取代兩種工藝路線。由于親電取代路線存在產(chǎn)物易支化、催化劑和溶劑用量大且環(huán)境不友好等缺點，目前國際上一般采用親核取代路線。真正擁有PEEK生產(chǎn)工藝的廠家僅有中國、英國兩個國家。大部分國外國家制備PEEK樹脂原料采用的是英國威格斯的工藝方法，國內(nèi)則主要采用吉林大學(xué)的工藝方法。

五、PEEK的改性

當(dāng)今社會對材料性能的要求很高，由于單一的PEEK樹脂難以滿足不同的使用要求，近年來對PEEK的改性成為國內(nèi)外研究的熱點之一，其主要手段有纖維增強PEEK、顆粒填充PEEK、PEEK表面改性、與聚合物共混等，這樣不僅可降低制品成本，還能改善PEEK的成型加工性能和使用性能。

PEEK的改性

六、PEEK的應(yīng)用

由于PEEK具有優(yōu)良的綜合性能，在許多特殊領(lǐng)域可以替代金屬、陶瓷等傳統(tǒng)材料，使之成為當(dāng)今最熱門的高性能工程塑料之一，目前主要應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、電子電氣和醫(yī)療機械等領(lǐng)域。

PEEK的應(yīng)用分布

應(yīng)用領(lǐng)域有點介紹