受機(jī)器人和新能源汽車等產(chǎn)業(yè)“輕量化”影響，近期聚醚醚酮PEEK有點(diǎn)火，對(duì)于電子產(chǎn)品來說，無論是新能源車還是人形機(jī)器人，續(xù)航長(zhǎng)短是關(guān)鍵問題之一。在攜帶電量有限的情況下，可通過輕量化材料減重從而實(shí)現(xiàn)續(xù)航增加。PEEK作為特種工程塑料，比強(qiáng)度是鋁合金的8倍，密度約為鋁合金的1/3，適宜作為上述領(lǐng)域的輕量化解決方案。
聚醚醚酮PEEK(Poly ether ether ketone)是1978年由英國(guó)帝國(guó)化學(xué)工業(yè)公司(ICI)開發(fā)出來的半結(jié)晶性、熱塑性特種工程塑料。由于PEEK具有耐高溫性、自潤(rùn)滑性、耐腐蝕性、阻燃性、耐水解性、耐磨損性以及抗疲勞性等優(yōu)良的綜合性能，蕞初是用于國(guó)防領(lǐng)域，后逐漸擴(kuò)展至民用領(lǐng)域，包括工業(yè)制造業(yè)、航空航天、汽車工業(yè)、電子電氣和醫(yī)療器械等。隨著PEEK合成和加工工藝的不斷改進(jìn)，其通過化學(xué)改性、共混、復(fù)合填充等得到的高性能材料拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。PEEK適用于注塑成型、擠出成型、模壓成型及熔融紡絲等各種加工方式，而近年來PEEK樹脂與3D打印等先 進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合，使其在醫(yī)用植入物等醫(yī)療領(lǐng)域有了新的發(fā)展方向。
聚醚醚酮PEEK的合成工藝
PEEK的合成是以4,4-二氟二苯甲酮、對(duì)苯二酚和碳酸鈉為原料，以二苯砜為溶劑，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，在逐漸升溫至接近聚合物熔點(diǎn)的溫度(320℃)時(shí)得到高分子PEEK樹脂。這是由ICI公司開發(fā)的一種親核工藝。這種工藝不使用金屬基的催化劑，也不使用穩(wěn)定劑和添加劑，可以生產(chǎn)出高純度的PEEK粉末。該工藝合成PEEK的成本主要取決于高純度的單體4,4-二氟二苯酮。
單體4,4-二氟二苯酮合成方法很多，主要有苯系化合物縮合法、鹵素交換法、催化淡基化法、二氯乙烯氧化法、付氏烷基化法以及重氮化法6種生產(chǎn)方法，其中前4種方法在不同程度上存在反應(yīng)收率低、異構(gòu)體等雜質(zhì)含量高、精制工藝復(fù)雜和生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。目前的生產(chǎn)方法主要是付氏烷基化法和重氮化法。付氏烷基化法原料易得，合成路線短，收率較高，生產(chǎn)成本低。
聚醚醚酮PEEK的生產(chǎn)工藝
聚醚醚酮PEEK的生產(chǎn)技術(shù)和客戶壁壘高。生產(chǎn)工藝壁壘高、驗(yàn)證周期長(zhǎng)：(1)生產(chǎn)工藝難，需要一致性和結(jié)晶性能高，并達(dá)到合適的熔指和黏度平衡;(2)驗(yàn)證周期：產(chǎn)能爬坡需要7年左右，下游客戶驗(yàn)證開發(fā)周期需要3～5年。批量制造壁壘極高,全球僅4家具備1000噸以上量產(chǎn)能力。
PEEK的合成路線有親核取代和親電取代兩種工藝路線。由于親電取代路線存在產(chǎn)物易支化、催化劑和溶劑用量大且環(huán)境不友好等缺點(diǎn)，目前國(guó)際上一般采用親核取代路線。真正擁有PEEK生產(chǎn)工藝的廠家僅有我國(guó)、英國(guó)兩個(gè)國(guó)家。大部分國(guó)外國(guó)家制備PEEK樹脂原料采用的是英國(guó)威格斯的工藝方法，國(guó)內(nèi)則主要采用吉林大學(xué)的工藝方法。
PEEK屬于合成樹脂，產(chǎn)業(yè)上游原材料主要包括氟酮(蕞關(guān)鍵，直接影響PEEK產(chǎn)品質(zhì)量，成本占比過半)、對(duì)苯二酚(大宗，產(chǎn)能過剩)和碳酸鈉(價(jià)值量小)等。設(shè)備：生產(chǎn)PEEK的過程中，需要用到注塑機(jī)、聚合釜、反應(yīng)釜、水洗釜、離心過濾機(jī)、蒸餾機(jī)器以及熱風(fēng)干燥機(jī)等設(shè)備。整體所需的設(shè)備，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已經(jīng)可以滿足基本需要。只有部分反應(yīng)容器，如聚合釜、水洗釜等需要進(jìn)口。
聚醚醚酮PEEK精制提純水洗釜——過濾洗滌干燥三合一的優(yōu)勢(shì)分析
在現(xiàn)有的聚醚醚酮PEEK精制工藝中，常有多次溶劑洗滌、多次過濾、多次加熱水洗洗滌、干燥等單元操作，這些單元操作通常由精制釜、水洗釜、壓濾機(jī)或離心過濾機(jī)、洗滌槽以及干燥機(jī)等單元設(shè)備單獨(dú)運(yùn)作，多種單元設(shè)備連成一個(gè)長(zhǎng)流程的大裝置，設(shè)備間通過管道或其他方式輸送物料每個(gè)單元操作對(duì)應(yīng)相應(yīng)的單元設(shè)備，設(shè)備分散性大，設(shè)備連接處的泄漏造成物料和環(huán)境污染。
為了克服聚醚醚酮現(xiàn)有純化技術(shù)所存在的缺陷，常州百得研制的新型錐形過濾洗滌干燥三合一多功能設(shè)備(專 利號(hào)：ZL202022908020.2)，可滿足全自動(dòng)聚醚醚酮(PEEK)的純化工藝要求，這種方法不僅可得到低無機(jī)離子含量的聚醚醚酮，而且可以有效地回收并重復(fù)使用純化處理劑，相對(duì)于現(xiàn)在采用的方法具有省時(shí)、節(jié)能、純化的聚醚醚酮樹脂質(zhì)量高等特點(diǎn)，且具有工藝簡(jiǎn)便，易于操作的優(yōu)點(diǎn)。
百得牌干燥設(shè)備成功運(yùn)用的新材料部分產(chǎn)品如下：聚醚醚酮PEEK、聚醚酮酮PEKK、聚芳醚腈PEN、聚芳醚酮PAEK、聚苯硫醚PPS、聚苯醚PPO、聚酰亞胺PI、耐高溫半芳香尼龍PPA、偏氟乙烯聚合物PVDF、聚乙烯醇縮丁醛PVB、可降解塑料PGA、氰酸酯樹脂CE、氯化聚乙烯CPE等；
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