聚醚醚酮〔Polyetheretherketone,簡(jiǎn)稱(chēng)PEEK〕是一種性能很好熱塑性工程塑料,以其超強耐高溫、耐化學(xué)腐蝕性、機械性能而聞名。于某些特定條件下,PEEK樹(shù)脂能夠實(shí)現“自凝”,即材料于未完全固化狀況下通過(guò)物理或化學(xué)作用形成穩固結構。這種現象主要和PEEK分子結構、加工條件密切相關(guān)。
PEEK分子鏈由剛性芳香環(huán)、柔性醚鍵交替組成,這種特殊結構賦予了它優(yōu)秀熱穩固性、力學(xué)性能。當PEEK樹(shù)脂處于熔融狀態(tài)時(shí),其分子鏈具有較高流動(dòng)性。然而,于冷卻過(guò)程中,因為分子間范德華力增強還有氫鍵作用,PEEK開(kāi)始逐漸結晶并固化。這一過(guò)程被稱(chēng)為“自凝”。PEEK自凝機制可以分為以下兩個(gè)方面:
,是物理交聯(lián)作用。隨著(zhù)溫度下降,PEEK分子鏈之間距離縮短,分子間作用力增加。特別是PEEK中羰基、醚基團容易形成氫鍵,這些氫鍵會(huì )進(jìn)一步促進(jìn)分子鏈有序排列,從而加速固化過(guò)程。另外,PEEK結晶度越高,其力學(xué)強度、耐熱性也越強,因此于實(shí)際用途中可以通過(guò)控制冷卻速率來(lái)調節結晶度,以達到理想自凝效果。
是化學(xué)交聯(lián)輔助作用。雖然PEEK本身并不含雙鍵活性官能團,但于高溫高壓環(huán)境下,某些改性PEEK也許會(huì )引入少量可反應基團。例如,通過(guò)共混或接枝方式引入羧基、羥基功能基團后,PEEK能夠于特定條件下有縮聚反應,形成更加緊密網(wǎng)絡(luò )結構。這種化學(xué)交聯(lián)進(jìn)一步增強了PEEK穩固性,使其含更強抗蠕變能力、耐久性。
PEEK樹(shù)脂自凝現象是許多因素共同作用結果,包括分子鏈有序排列、氫鍵形成還有也許存于化學(xué)交聯(lián)。這種特性使得PEEK不僅適用于高溫環(huán)境下結構件生產(chǎn),還為航空航天、醫療植入物行業(yè)提供了可靠解決方案。
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