國家發改委于2017年11月27日發布,包括新材料在內的九大產業未來將得到支持和提升。新材料產業是國民經濟發展的重要基礎,加快培育和發展新材料產業,對于促進產業轉型升級,保障重大工程實施,提升制造業核心競爭力具有重要戰略意義。
在2017年9月發布的《新材料首批次應用示范指導名錄(2017年版)》中PEEK(聚醚醚酮)作為先進化工工程塑料被指出,此次在《增強制造業核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年)》的附件《新材料關鍵技術產業化項目指標》中明確提到PEEK(聚醚醚酮)是芳族酮聚合物的主要產品,并將千噸級PEEK(聚醚醚酮)作為產業化規模的主要指標。
另外,附件中也提到了PPS(聚苯硫醚)、PBI(聚苯并咪唑)等高性能特種工程塑料,PPS(聚苯硫醚)具有優良的熱穩定性、化學穩定性及電性能,PBI(聚苯并咪唑)的玻璃化轉變溫度Tg>400℃,熱分解溫度可以超過600℃。
二、先進有機材料
新材料關鍵技術產業化項目指標要求(節選)
PEEK(聚醚醚酮)是較早開發出來的聚芳醚酮產品,它是由二苯酮二鹵代物與對苯二酚堿金屬鹽聚合而成。其重復單元有19個碳原子、12個氫原子和3個氧原子,鏈段結構數量由苯環、醚鍵、羰基三者按3:2:1構成。由于鏈段中大量醚鍵的存在,提高了鏈段的柔順性,同時鏈段較規整不含支鏈,因此,聚醚醚酮能夠形成結晶結構。聚醚醚酮可能達到的大結晶度約為48%,一般常見為20%-30%左右。在無定型狀態下密度為1.265g/cm3,在大結晶度下密度為:1.320g/cm3。
由于PEEK(聚醚醚酮)不僅具有高性能同時還擁有比重小的特點,所以常用于航空、航天和汽車的一些要求以塑代鋼的零部件上,同時由于PEEK鏈結構上主要由苯環基團構成,提高了聚合物鏈的剛性和耐熱性,其熔點為334℃,再加上它具有結晶性,屬于耐高溫熱塑性塑料。PEEK的鏈段結構特點和聚集態結構使其具有突出的耐熱性能和較高的機械強度,可在260℃以下長期使用,與其它幾種常見的耐高溫工程塑料,如PPS(聚苯硫醚)、PTFE(聚四氟乙烯)、PPO(聚苯醚)等相比,長期使用溫度上限高出約50℃。PEEK材料短時使用溫度可以達到300℃,短時間在400℃幾乎不分解。
常溫下除濃硫酸外,PEEK幾乎能耐任何化學藥品,對酸、堿以及幾乎所有的有機溶劑都具有很強的耐腐蝕性,即使在較高的溫度下,它仍能保持優良的化學穩定性。
PEEK具有阻燃性,并且在燃燒過程中釋放煙和有毒氣體少。
PEEK具有突出的摩擦學特性,耐滑動磨損和抗微動磨損性能優異,尤其是在260℃高溫下能保持高耐磨性和低摩擦系數。
PEEK樹脂的耐剝離性好,可制成包覆很薄的電線或電磁線,并可在苛刻條件下使用。
PEEK樹脂在所有樹脂中具有好的耐疲勞性。
PEEK樹脂及其復合材料不受水、高壓水蒸氣的化學影響,其產品在高溫高壓水中連續使用仍可保持優異特性。
PEEK樹脂雖然是耐熱性樹脂,但由于它具有高溫流動性好以及熱分解溫度高等特點,因此可采用擠出成型、模壓成型、注射成型、吹塑成型、熔融紡絲、粉末噴涂和旋轉成型等加工工藝。PEEK易于擠出和注塑成型,加工性能優異,成型效率高,這是聚苯醚、聚酞亞胺類耐高溫塑料所無法相比的。
PEEK具有很強的耐輻照能力,它超過了通用樹脂材料中耐輻照性好的聚苯乙烯,故可以作為輻照劑量達1100Mrad時仍要求保持良好絕緣性的高性能導線。
PEEK具有優異的電絕緣性,其體積電阻率可達到1015-1016Ω·cm,它在高頻范圍內仍然具有較小的介電常數和介電損耗。
附件7 新材料關鍵技術產業化實施方案