玻纤增强聚醚醚酮复合材料研究进展.pdf

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1、第4O卷第2期塑料工业2012年2月CHINAPLASTICSINDUSTRY玻纤增强聚醚醚酮复合材料研究进展贺湘伟，刘爱学，张志军，王全兵(株洲时代新材料科技有限公司，湖南株洲412007)摘要：介绍了聚醚醚酮的基本性能，高性能玻纤增强聚醚醚酮复合材料的耐磨性能、力学强度、耐热性等，加工成型工艺技术及其在航空航天、汽车制造领域的应用，展望了国内聚醚醚酮材料的发展趋势。关键词：聚醚醚酮；玻纤；性能；成型加工；应用中图分类号：TQ327．1文献标识码：A文章编号：1005—5770(2012)02—0001—04Progressi

2、nResearchonGlassFiberReinforcedPEEKCompositesHEXiang。wei，LIUAi。xue，ZHANGZhi’jun，WANGQuan‘bing(ZhuzhouTimesNewMaterialTechnologyCo．，Ltd．，Zhuzhou412007，China)Abstract：Thefundamentalcharacteristicssuchasabrasionperformance，mechanicalbehavior，heatresistance，processtechno

3、logyoffiberreinforcedpoly(etheretherketone)composites，andtheapplicationofspaceandautomotiveindustrywasdiscussedindetail．ThedevelopmenttrendofthedomesticPEEKwasforecasted．Keywords：PEEK；Glassfiber；Performance；Process；Application聚醚醚酮(PEEK)是一种线性芳香高分子化合共混等j。其中玻璃纤维与PEEK具有有

4、很好的亲物，其结构式由图1所示，由于大分子链上含有大量和性，可作为填充剂增强PEEK，提高PEEK树脂的的芳环、极性的酮基和醚键，赋予聚合物优良的耐热使用温度、模量、强度、尺寸稳定性等，在航空航性(连续使用温度可达260℃)、高强度、高断裂韧天、汽车制造、工业生产等领域中受到广泛关注，期性、尺寸稳定性和卓越的耐摩擦性、耐疲劳性能。在待有广阔的应用前景。所有的树脂当中，其耐疲劳性最好，可以与合金材料1玻纤增强PEEK复合材料的耐磨性能媲美。此外，PEEK还具有良好的耐化学腐蚀性和耐玻纤增强PEEK复合材料具有优异的耐摩擦磨损水性，

5、可耐除浓硫酸以外的多种化学药品；优良的耐性能。Davim等用30％玻璃纤维为增强材料，通辐照性，耐射线的能力甚至超过聚苯乙烯；优良过挤出成型制得GF／PEEK复合材料，研究了复合材的阻燃性，在火焰条件下释放烟和有毒气体少；易加料的耐磨性能和摩擦系数的变化，并与纯PEEK进行工性，可采用挤出、注射、模压和吹塑及熔融纺丝、对比。研究发现：无论是纯PEEK材料，还是复合材旋转模塑等多种成型方式¨』。料，在值(速度与压力的乘积)为一常量时，都表现为材料的摩擦系数随着滑动摩擦速率的增加而增_E大；与未增强PEEK材料相比，纤维增强PEEK

6、复合图1PEEK分子的结构式材料在干摩擦条件下对金属钢片的耐磨性明显提高，Fig1MolecularstructureofPEEK磨损率大大减小。由于PEEK本身价格很高，并且单一的PEEK树Sumer等】。。研究了在干滑动摩擦和水浸润摩擦脂难以满足不同的使用要求，目前，提高PEEK性价条件下PEEK及GF／PEEK复合材料的摩擦磨损性能。比，进一步改善成型加工和使用性能，已成为国内外结果表明：无论是纯PEEK还是其复合材料，在水浸研究的热点1J。其主要手段有纤维增强PEEK、颗润的条件的下摩擦系数都比干滑动摩擦系数低；在这粒填

7、料填充PEEK、PEEK表面改性、与其他聚合物两种摩擦环境下，GF／PEEK复合材料的耐磨性能要作者简介：贺湘伟，男，工程师，主要从事聚合物加工成型新工艺、新方法。hexiangwei@teg．cn塑料工业明显优于纯的PEEK材料。定性。Sail等⋯研究了在固体颗粒A1O粒子侵蚀条关于PEEK及其复合材料燃烧性能的研究报道现件下，PEEK及其无规取向的短纤维填充材料的磨损在还很少。Patel等通过热重分析法、微燃烧量热情况。研究表明，相比于碳纤维，玻璃纤维增强法(PCFC)、极限氧指数、垂直燃烧实验、锥形量热PEEK具有更好的耐

8、侵蚀磨损性能。仪等实验手段，研究了PEEK及其复合材料的热降解2玻纤增强PEEK复合材料的力学性能性和燃烧性。研究结果表明，纤维的存在会提高PEEK材料的热稳定性，玻纤填充PEEK和纯PEEK玻纤可使增强PEEK材料的力学性能大大提高。相比，具有更好的热氧化稳定