新型耐高温高分子材料聚醚醚酮树脂

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欢迎访问e展厅 展厅 1 工程塑料展厅 聚乙烯(PE), 聚苯乙稀PS, 聚酰亚胺PI, 聚酰胺PA, PA66塑料(尼龙), ... 国外家电行业广为应用的新型耐高温高分子材料聚醚醚酮树脂 聚醚醚酮（PEEK）树脂是上世纪80年代初由英国ICI公司最先研发成功并商品化的一种耐高温特种工程塑料。到1993年PEEK树脂的生产改由Victrex公司经营，PEEK树脂很快在民用市场得到了推广，开始以平均每年20%的速度增长。2005年的市场容量已达每年2000吨以上。另外随着市场规模的扩大，其售价在日本市场也稳定在每千克1.3万日元。 PEEK树脂具有很多特点——耐温等级高，可在250℃长期使用；耐剥离性能好，常温负荷达41千克；耐磨性能好；耐辐照性能强；电性能优异；耐热水性好（可在300℃的加压热水或水蒸汽中使用）；耐化学药品性好（除浓硫酸外，不易被其他常用化学试剂破坏）；阻燃性优异，PEEK树脂有自熄性；在外界火源下燃烧时发烟量最少，而且燃烧物除CO2和H2O外不产生任何有毒气体；因属热塑性树脂，可用挤出法加工，不仅效率高，且无环保问题。正由于上述优异的综合性能，经实际应用充分验证之后，在家电领域得到了广泛应用。 在家电领域，除早已广泛应用的压线接线柱、高可靠性接插件、电缆接插件、接线盒（terminalblock）、接线罩（wiringcap）、薄片笼形圈（waferbasket）、电池外壳（batteryhousing）、IC封套（ICpackaging）等制品以外，还在最近两年成功应用于无铅焊锡、手机零部件两大最新领域。 无铅焊锡领域 出于对环境的保护，所有电子零部件都必须采用无铅标准部件成为电子产业的重要发展方向。由于这种变化，新的无铅焊锡的熔点更高，其结果使得过去在电子零部件上使用的多数聚合物材料都需要重新审视。 据了解，无铅焊的加工温度，比传统的锡-铅焊要高得多（与锡-铅焊的230℃相对比，无铅焊则要求260℃以上），此外在高温下暴露的时间，无铅化工艺也更长。几乎所有无铅焊的表面实装零部件比如PBT，尼龙及PPS都会出现在高温环境下变形的情况，而VictrexPEEK树脂却是优秀的替代产品（见表1）。在信号用继电器（relay）、电容器罩（condensercasing）、硬币型（cointype）电池的密封垫板（gasket）、接插件（connector）、通讯用同轴线缆都在探讨采用Victrex公司的PEEK树脂。 手机零部件领域应用 Victrex公司的PEEK树脂作为手机零部件材料已经被全世界采用。Victrex的PEEK树脂不仅具有可代替金属的优异机械特性，而且可用各种成型加工（比如注射成型）的方法生产。PEEK树脂使用在手机上，一方面可以降低总体成本，另外还可以通过热塑性树脂达到设计革新的目的，比如VictrexPEEK树脂可以注射成型为0.5cm厚的板状（blate），就可以在这方面实现适合消费者喜爱的精巧设计。基于这些优势，近些年来越来越多的手机厂家开始采用Victrex公司的PEEK树脂。其中主要使用PEEK树脂的部件有多种设计的手机折叶（hinge）、LCD机架（frame）、二次电源/电容器用密封垫板（gasket）、扩音器（mike）用隔片（Spacer）薄膜。 用金属材料作折叶的时候，虽然材料本身的成本很低，但因为需要很复杂的金属加工工艺，所以作为成品的综合成本会大幅上升。另外，金属折叶一旦受到外力冲击变形后，存在不能恢复的缺陷。为了克服这些问题，一些主要手机厂家开展了用注射成型的VictrexPEEK树脂制造折叶代替原来的金属折叶的探索。另外用VictrexPEEK树脂替代金属制品还可以使制品自身重量减轻（对最新式手机来讲，制品的重量也是左右产品竞争力的重要因素）。另外由于采用VictrexPEEK树脂还可以实现多种图案折叶的大批量生产，这对商家来说，在可以满足市场需求的同时，能够抑制产品的制造成本。 硬币形的二次电源作为手机计时功能等的预备电源，扮演着重要的角色。这种二次电源密封（sealing）用的密封垫板已采用VictrexPEEK树脂。密封垫板的要求有如下三点：对电解液有很好的耐化学药品性，正极罐和负极罐铆接时的韧性，无铅焊锡时的耐热性，VictrexPEEK树脂可以完全满足这些要求。 最近几年，手机扩音器通过焊接工艺装配在基板上。不过至今扩音器所用的隔片材质一直是PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯），因为耐热性低，在焊接温度上升时，发生了扩音器变形的问题，为此就需要能代替PET的材料。在手机扩音器的隔片上，工艺要求在满足耐热性、电性能、耐药品性及其他物性的同时，还要能形成25μm的超薄膜的材料，VictrexPEEK树脂完全符合这些要求。 中国PEEK树脂的发展 近年来，吉林大学特种工程研究中心开发出来了自主知识产权的PEEK树脂，在2000年初吉林大学与企业合资组建吉大高新材料有限公司，并被国家发展和改革委员会批准为产业化示范工程项目，建设每年500吨规模的PEEK树脂生产装置，并于2003年建成投产，产品质量基本达到国际同类产品水平。投产后由于投资者资金原因，改走招商引资路线，出让80%股权（3.2亿元）与德固赛公司组建外方控股公司。 日前，原吉林大学特种工程塑料工程研究中心又与长春吉大高科技股份公司重新组建长春吉大特塑工程研究有限公司，通过新的产学研组合，在吉林大学中心原有的每年30吨PEEK树脂中试生产线基础上，利用拥有自主知识产权的新专利技术，建成一条百吨级PEEK树脂生产线。新专利的产品除在性能方面保持与国际同类产品（即英国Victrex公司PEEK树脂）相当外，其主要竞争力在于售价大幅度降低。 国内外资料表明，英国Victrex公司的PEEK树脂产品在日本市场的售价为每千克1.3万日元，在中国上海销售处的售价为每千克1050元人民币。而德固赛产品一般牌号售价为每千克100欧元，特殊医疗用途牌号为每千克200欧元。长春吉大特塑工程研究有限公司的PEEK树脂目前国内售价仅为每千克500元。 而在无铅焊锡领域、手机零部件领域，中国自主知识产权的PEEK树脂还没起步。特别是随着国际上对家电产品、电器零部件的无铅焊锡规制的推进，国产家电产业也必须尽快实现这种更新换代。 (end)

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