聚醚醚酮〔Polyetheretherketone,简称PEEK〕是一种性能很好热塑性工程塑料,以其超强耐高温、耐化学腐蚀性、机械性能而闻名。于某些特定条件下,PEEK树脂能够实现“自凝”,即材料于未完全固化状况下通过物理或化学作用形成稳固结构。这种现象主要和PEEK分子结构、加工条件密切相关。
PEEK分子链由刚性芳香环、柔性醚键交替组成,这种特殊结构赋予了它优秀热稳固性、力学性能。当PEEK树脂处于熔融状态时,其分子链具有较高流动性。然而,于冷却过程中,因为分子间范德华力增强还有氢键作用,PEEK开始逐渐结晶并固化。这一过程被称为“自凝”。PEEK自凝机制可以分为以下两个方面:
,是物理交联作用。随着温度下降,PEEK分子链之间距离缩短,分子间作用力增加。特别是PEEK中羰基、醚基团容易形成氢键,这些氢键会进一步促进分子链有序排列,从而加速固化过程。另外,PEEK结晶度越高,其力学强度、耐热性也越强,因此于实际用途中可以通过控制冷却速率来调节结晶度,以达到理想自凝效果。
是化学交联辅助作用。虽然PEEK本身并不含双键活性官能团,但于高温高压环境下,某些改性PEEK也许会引入少量可反应基团。例如,通过共混或接枝方式引入羧基、羟基功能基团后,PEEK能够于特定条件下有缩聚反应,形成更加紧密网络结构。这种化学交联进一步增强了PEEK稳固性,使其含更强抗蠕变能力、耐久性。
PEEK树脂自凝现象是许多因素共同作用结果,包括分子链有序排列、氢键形成还有也许存于化学交联。这种特性使得PEEK不仅适用于高温环境下结构件生产,还为航空航天、医疗植入物行业提供了可靠解决方案。
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