聚醚醚酮〔Polyetheretherketone,簡稱PEEK〕是一種性能很好熱塑性工程塑料,以其超強耐高溫、耐化學腐蝕性、機械性能而聞名。于某些特定條件下,PEEK樹脂能夠實現“自凝”,即材料于未完全固化狀況下通過物理或化學作用形成穩固結構。這種現象主要和PEEK分子結構、加工條件密切相關。
PEEK分子鏈由剛性芳香環、柔性醚鍵交替組成,這種特殊結構賦予了它優秀熱穩固性、力學性能。當PEEK樹脂處于熔融狀態時,其分子鏈具有較高流動性。然而,于冷卻過程中,因為分子間范德華力增強還有氫鍵作用,PEEK開始逐漸結晶并固化。這一過程被稱為“自凝”。PEEK自凝機制可以分為以下兩個方面:
,是物理交聯作用。隨著溫度下降,PEEK分子鏈之間距離縮短,分子間作用力增加。特別是PEEK中羰基、醚基團容易形成氫鍵,這些氫鍵會進一步促進分子鏈有序排列,從而加速固化過程。另外,PEEK結晶度越高,其力學強度、耐熱性也越強,因此于實際用途中可以通過控制冷卻速率來調節結晶度,以達到理想自凝效果。
是化學交聯輔助作用。雖然PEEK本身并不含雙鍵活性官能團,但于高溫高壓環境下,某些改性PEEK也許會引入少量可反應基團。例如,通過共混或接枝方式引入羧基、羥基功能基團后,PEEK能夠于特定條件下有縮聚反應,形成更加緊密網絡結構。這種化學交聯進一步增強了PEEK穩固性,使其含更強抗蠕變能力、耐久性。
PEEK樹脂自凝現象是許多因素共同作用結果,包括分子鏈有序排列、氫鍵形成還有也許存于化學交聯。這種特性使得PEEK不僅適用于高溫環境下結構件生產,還為航空航天、醫療植入物行業提供了可靠解決方案。
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