信息来源于:互联网 发布于:2025-01-02
PEEK 工程塑料的生产工艺主要包括以下步骤:
原料准备
PEEK 的主要原料通常是对二苯酮和二氟苯醚等,还可能有一些辅助原料。这些原料需要经过精确的配比和准备,确保产品的成分和性能符合要求。在使用前,原料需进行预处理,以去除水分和杂质,保证最终产品的质量稳定性。
聚合反应
单体合成:涉及复杂有机化学反应,关键是形成醚键、酮基等,需在严格控制的条件下进行,包括温度、压力调节以及催化剂选择等,合成出的单体要经过纯化处理。
聚合:通常采用溶液聚合或熔融聚合方法。
溶液聚合:单体溶解于适当溶剂中,并在催化剂存在下加热至一定温度,使单体分子间发生聚合反应。这种方法可以较好地控制聚合速度、聚合物分子量分布,但需要后续处理以去除溶剂、未反应单体。
熔融聚合:单体在熔点以上温度下直接聚合,无需使用溶剂,是一种更为环保、经济的生产方式。但该方法对设备要求较高,需要能够承受高温、高粘度的聚合环境,熔融聚合得到的 PEEK 通常具有更高分子量、更好热稳定性。
挤出
聚合后的 PEEK 需要通过挤出工艺进行塑料化处理,将其形成连续的塑料条或颗粒。挤出工艺需要控制温度、压力和挤出速度等参数,以确保产品的均匀性和稳定性。一般要求挤出机的料筒加热器能将料筒加热至 400℃±2℃,以确保温度均匀分布,同时,PEEK 熔体的过滤对挤出物力学性能的均匀性有良好的影响。
成型
挤出得到的 PEEK 材料可以通过不同的成型工艺进行加工,制成各种形状和尺寸的成品,常见的成型工艺有:
注塑成型:适用于大批量生产,将 PEEK 粉末或颗粒加热至熔融状态,然后通过高压注入模具中,冷却固化后成型,能够制造复杂的形状。
挤出成型:常用于生产 PEEK 板材、管材、棒材等长形材料,将 PEEK 材料通过加热和挤压使其通过模具形成连续的截面,适用于中小批量生产。
压缩成型:将 PEEK 粉末或颗粒放入模具中,在高温和高压条件下压缩成型,适用于生产大型和厚度较大的零件,但通常生产效率较低。
3D 打印:通过选择合适的 3D 打印设备和 PEEK 材料,利用激光或热熔喷嘴逐层堆积,制造复杂的三维结构,但目前该技术仍在发展中。
后处理
热处理:通过控制温度和时间来改善 PEEK 的物理性能和耐热性,如去除残余应力等。
表面处理:可进行研磨、抛光、氧化处理等,以消除表面缺陷、改善光泽度或提高表面的亲疏水性等。
切割、修整:根据最终产品的尺寸和形状需求进行定制加工和切割,以达到所需的精度。
质量控制与检测
在整个生产过程中,对原料的纯度、反应条件的控制、聚合物链的分子量和分布、产品的成型工艺参数等进行严格控制和监控,包括产品的尺寸精度、表面质量和物理性能的测试,如分子量测定、热性能分析、机械性能测试等,以确保 PEEK 材料具有稳定的性能和优良的品质。