电子烟材料解密篇之一PEEK

手板日记【189】2019—07-7

一

环保新材料是绿色创新设计之源，也是未来的发展趋势。如今无论是医疗行业还是火爆的电子烟产业，其中用到的核心制作基础材料 是非常关键的。在基础材料这块目前国内也开始在布局开发，也是短板，大部分的核心基础材料目前还需要依靠进口来实现，相信在不久的将来，也会出现更多的国内企业出现。今天就具体谈谈目前医疗及电子烟用到的核心材料PEEK。

二

PEEK 线性芳香族半结晶结构聚合材料具有独特的综合特性，能够在宽广的温度范围和极端条件下提供卓越的综合性能，是世界公认的性能最佳的热塑性材料之一。

三

PEEK是特种工程塑料中发展最慢的一个，且价格昂贵，1981年由英国ICI公司最先开发成功并实现商品化。PEEK是一种半结晶型聚合物，综合性能优异，在大部分场合可替代金属材料使用，主要应用于航空航天、军工装备、核电、医疗器械、电子半导体等行业应用领域。

四

PEEK价格昂贵，一般国产PEEK每公斤几百元，进口PEEK每公斤超过千元。PEEK的昂贵与其突出的性能是分不开的，与其他树脂材料相比，PEEK在耐高温性、机械性能、稳定性、耐腐蚀性、抗老化性、加工性能等方面都表现十分出色，其主要性质及优点如下：

耐高温

1.PEEK是现有耐热性最好的热塑性材料之一，熔点343℃，美国UL认证长期使用温度为260℃，即使温度高达到300℃时，仍可保持极好的机械性能。PEEK热变形温度为135~160℃，20%玻纤增强PEEK热变形温度为286℃，30%玻纤增强为300℃。

耐热老化

PEEK具有突出的热老化性能，其中型号为VICTREX450G经过200℃及310℃热老化后的性能保持率，即使是在200℃蒸汽中热老化10000h，PEEK的拉伸强度、质量及外观都不会发生显著的变化，优于其它老化测试材料。

机械性好

PEEK具有优良的力学性能，是所有树脂中韧性和刚性结合最完美的材料。PEEK刚性高，其强度和耐疲劳性可以与一些金属和合金材料相媲美，即使在高温下PEEK也能保持较高的强度，200℃时的弯曲强度可达24MPa，250℃时弯曲强度和压缩强度可达12~13 MPa，特备适于制造在高温下连续工作的构件。

耐化学腐蚀

除了高浓度的浓硫酸等强氧化性酸的腐蚀，PEEK几乎能耐任何化学药品，即使在较高温度下，它仍能保持较好的化学稳定性。

耐水解

PEEK耐水解性好，23℃下的饱和吸水率只有0.5%。在所有工程塑料中，PEEK具有最好的耐热水性能和耐蒸汽性能，它可在200℃蒸汽中长期使用，或者在300℃高压蒸汽中短期使用。

电绝缘

PEEK树脂是理想的电绝缘体，在高温、高压和高湿度等恶劣的工作条件下，仍能保持良好的电绝缘性能。通常其体积电阻率可达到10的15-16次方Ω·cm，介电常数3.2~3.3F/m，在1kHz条件下介质损耗0.0016，击穿电压17Kv，耐弧性175V。

加工性能好

PEEK热分解温度高，高温下流动性好，因此具有良好的加工性能，可以采用多种方式进行加工：注射成型、挤出成型、模压成型、吹塑成型、熔融纺丝、旋转成型、粉末喷涂等。

耐辐射

PEEK耐γ辐照的能力很强，超过了通用树脂中耐辐照性最好的聚苯乙烯，例如用PEEK树脂制成的高性能电线，当γ辐照剂量达1100Mrad时仍能保持良好的绝缘能力。

阻燃、低烟气

PEEK阻燃性优良，具有自熄性，在不使用任何添加剂的情况下，1.45㎜厚度的PEEK样片的可燃性等级为UL94V-0级；3.2㎜厚度的PEEK样片的可燃性等级为UL94 5-V级。即使在燃烧时，发烟量及所产生的有毒气体量也极小，远低于其他品种的树脂。

耐剥离、耐疲劳

PEEK树脂耐剥离性能很好，因此可以制成包覆很薄的电线或电磁线，并在苛刻条件下使用。在所有树脂中，PEEK具有最好的耐疲劳性。

五

如今PEEK的材料是非常昂贵的，大部分都是非标产品，标准化系列的原材料还不够完善，大部分都是依靠进口，如今随着市场需求的扩大，特别是电子烟这块的需求越来越大，相信市场价格也会有所下降。目前国内也有企业开始重点布局这块材料的开发研究与生产，很快就会有更多的PEK材料问世。更多的新材料还需要圈内资深人士更多的跨界交流和探索，在更多绿色创新设计得到更广泛的应用。

电子烟材料解密篇之一PEEK