高性能特種工程塑料——聚醚醚酮（PEEK）

PEEK 是一種半結(jié)晶性、熱塑性芳香族聚合物，具有一系列令人矚目的特性。

聚醚醚酮（Polyetheretherketone，簡稱PEEK）是由4,4’-二氟二苯甲酮和對苯二酚以二苯砜為溶劑，在堿金屬碳酸鹽（碳酸鈉或碳酸鉀）催化下，經(jīng)過縮聚反應后制成的一種新型的熱塑性材料；

其作為聚芳醚酮（PAEK）家族的代表，位于高分子聚合物性能金字塔的頂端，有著“樹脂之王”的美譽，具備出色的力學性能、穩(wěn)定的理化性能和輕量化特性的同時，還兼?zhèn)?*的生物安全性，是理想的取代金屬材料的新型高性能聚合物。

首先，它擁有極高的耐高溫性能，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高達 143℃，熔點在 334℃左右，可在 250℃長期使用，短期使用溫度甚至可達 300℃以上。

PEEK 表現(xiàn)出高強度、高模量的特點。其拉伸強度可達 100MPa 以上，彎曲強度和模量也相當出色。同時，它還具備良好的韌性和抗沖擊性能，這種剛?cè)岵奶匦允沟?PEEK 材料在承受復雜應力時不易發(fā)生斷裂，能夠滿足多種苛刻工況下的使用要求。

PEEK 對大多數(shù)化學試劑具有優(yōu)異的耐受性，包括有機溶劑、酸堿等。無論是在強腐蝕性的化學環(huán)境還是在復雜的工業(yè)介質(zhì)中，PEEK 材料都能保持自身的性能不受影響。

它的低摩擦系數(shù)和耐磨性使得它在制造軸承、齒輪等運動部件時能夠有效減少磨損，延長使用壽命；阻燃性使其在電子電器等對防火要求較高的領域中具有獨特的優(yōu)勢；而電絕緣性能則滿足了電子元件對絕緣材料的嚴格要求。

PEEK最初由英國帝國化學工業(yè)公司（ICI）在1978年合成，ICI公司后來將這部分技術賣給了現(xiàn)在的英國威格斯Victrex公司。由于其**的性能，PEEK迅速在航空航天、汽車、電子和醫(yī)療等領域得到應用。然而，由于PEEK材料在軍事領域的獨特優(yōu)勢以及威格斯公司對這項技術的壟斷，PEEK材料和產(chǎn)品曾經(jīng)長期禁止對中國出口。

進入21世紀，中國PEEK材料的研發(fā)和生產(chǎn)取得了顯著進展。

吉林大學重點在PEEK材料改性，如通過添加導電填料制備具有電磁屏蔽功能的PEEk復合材料，以及通過化學改性提供PEEK的耐磨性，生物相容性等；

天津大學則在PEEK膜材料研發(fā)上成果顯著，包括PEEK質(zhì)子交換膜、PEEK雜化膜、無鈀化學鍍、表面處理上成果顯著；

哈工大則發(fā)揮強項，重點突破了PEEK力學性能，以及PEEK接頭的焊接技術；

四川大學則在PEEK材料鈍化進行了深入研究，以提高材料的純度和性能，并開發(fā)了多種PEEK生物基醫(yī)用材料。

隨著國產(chǎn)PEEK材料技術的不斷成熟，中國材料產(chǎn)業(yè)開始向高端化、智能化轉(zhuǎn)型。PEEK材料的國產(chǎn)化不僅降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品性能，還促進了相關產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，如PEEK改性材料、復合材料等。

吉林大學特種工程塑料課題組在PEEK材料合成技術方面取得了突破，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的PEEK樹脂合成路線，打破了國外企業(yè)的市場壟斷。2003年，吉林大學建成了世界上第二條PEEK生產(chǎn)線。2005年，吉林大學與德國德固賽集團（后更名為贏創(chuàng)工業(yè)集團）合作，通過合資公司吉大贏創(chuàng)高性能聚合物（長春）有限公司進行PEEK的研發(fā)和生產(chǎn)，這標志著中國在PEEK材料領域取得了實質(zhì)性的進展。此后，國產(chǎn)PEEK材料開始在汽車、電子、醫(yī)療等多個領域得到廣泛應用，提升了中國材料產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。

在全球范圍內(nèi)，PEEK 材料的生產(chǎn)主要集中在少數(shù)幾家企業(yè)手中。

像英國的威格斯（Victrex）公司是全球領先的 PEEK 制造商之一，擁有先進的生產(chǎn)工藝和豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗，其產(chǎn)品在國際市場上占據(jù)重要地位。此外，德國的贏創(chuàng)（Evonik）等公司也在 PEEK 材料生產(chǎn)領域有一定的影響力。

在國內(nèi)，PEEK（聚醚醚酮）作為一種高性能的特種工程塑料，其國產(chǎn)化歷程是中國材料科學自主創(chuàng)新能力的體現(xiàn)。

中研股份作為國內(nèi)最早從事 PEEK 生產(chǎn)的企業(yè)之一，已經(jīng)取得了顯著的成績。其年產(chǎn)量在國內(nèi)處于領先水平，并且在植入級 PEEK、線材和晶圓盒等高端產(chǎn)品方面不斷研發(fā)創(chuàng)新，已經(jīng)實現(xiàn)了少量銷售收入。同時，沃特股份等企業(yè)也積極布局 PEEK 材料產(chǎn)業(yè)，其規(guī)劃的聚芳醚酮年聚合產(chǎn)能達到 1000 噸，一期產(chǎn)線已基本完成建設和設備安裝工作。

與國際先進水平相比，我國在 PEEK 材料生產(chǎn)方面仍面臨一些挑戰(zhàn)。

例如在生產(chǎn)工藝的精細化程度、產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性等方面還有一定的提升空間。但隨著國內(nèi)企業(yè)不斷加大研發(fā)投入和技術改進，我國 PEEK 材料的生產(chǎn)水平有望逐步提高。

（一）航空航天領域

在航空航天領域，減輕重量和提高性能是永恒的追求。PEEK 材料因其高強度、耐高溫和低密度的特性，被廣泛應用于飛機發(fā)動機部件、機翼結(jié)構(gòu)件、衛(wèi)星零部件等。

在飛機發(fā)動機的熱端部件中，PEEK 材料能夠承受高溫燃氣的沖刷和復雜的機械應力，替代傳統(tǒng)的金屬材料，有效減輕發(fā)動機重量，提高燃油效率。

（二）醫(yī)療領域

PEEK 材料在醫(yī)療領域的應用前景廣闊。它具有良好的生物相容性，不會引起人體的免疫反應，因此可用于制造人工關節(jié)、脊柱植入物、牙科修復材料等。

與傳統(tǒng)的金屬植入材料相比，PEEK 材料具有更低的彈性模量，更接近人體骨骼的力學性能，能夠減少應力屏蔽效應，促進骨組織的生長和愈合，并具備以下特點。