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聚醚醚酮（PEEK）和聚醚酮酮（PEKK）究竟哪一個(gè)更適合以熱塑性帶材形式經(jīng)原位固化批量化生產(chǎn)航空結(jié)構(gòu)件？A320 neo單通道客機(jī)所采用的非熱壓罐（OOA）一步原位固化法能否滿足未來(lái)航空部件生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率需求？今天，小編就和大家一起聊一聊PEEK和PEKK誰(shuí)更勝一籌！我們知道，在航空航天及其高性能應(yīng)用方面，允許熱塑性復(fù)合材料作為結(jié)構(gòu)材料。聚苯硫醚 （PPS）和聚 醚 醚 酮（PEEK）證實(shí)它們的性能與成本不同。PPS的優(yōu)點(diǎn)是成本低，但其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度為90℃，韌性低。PEEK的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度為143℃，且有優(yōu)異的外觀性能，然而成本過(guò)高，應(yīng)用范圍受到限制，為進(jìn)一步應(yīng)用帶來(lái)困難。聚醚酮酮PEKK，其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度為156℃，是一種半結(jié)晶聚合物。它可以用碳纖維和玻璃纖維單向帶和織物做為增強(qiáng)材料，加工制造連續(xù)增強(qiáng)復(fù)合材料。PEKK復(fù)合材料性能優(yōu)于PPS復(fù)合材料，吸濕性低，在濕熱條件下，Tg降低很小，而且的典型的太空環(huán)境下，性能受影響最小。荷蘭航空航天中心（NLR）結(jié)構(gòu)技術(shù)部高級(jí)復(fù)合材料科學(xué)家Henri de Vries介紹：“PEKK與PEEK外觀很相似，結(jié)晶行為也類似，但二者的工藝溫度不同，PEKK為375°C，而PEEK為385°C。”NLR與GKN航空公司旗下Fokker技術(shù)公司在“熱塑性塑料經(jīng)濟(jì)可承受飛機(jī)主承力結(jié)構(gòu)（TAPAS）”項(xiàng)目的第一和第二階段所開(kāi)發(fā)的熱塑性復(fù)合材料（TPC）技術(shù)開(kāi)發(fā)方面頗有建樹(shù)，成功研制出了跨度12m的抗扭箱，并于近期采用自動(dòng)纖維鋪放技術(shù)（AFP）和熱壓罐固化技術(shù)制成了6m長(zhǎng)、28mm厚的碳纖維增強(qiáng)PEEK發(fā)動(dòng)機(jī)掛架上梁。De Vries發(fā)現(xiàn)由于PEKK的工藝窗口更寬，因此更適合AFP工藝。與之相比，PEEK的工藝窗口在385-390°C范圍內(nèi)，工藝要求相對(duì)苛刻，360°C的工藝條件顯然是不夠理想的。而對(duì)PEKK來(lái)講，355°C也是不錯(cuò)的加工溫度。因此，不僅僅是工藝窗口的溫度下限更低，其處于液態(tài)的時(shí)間也會(huì)略長(zhǎng)，固化效果也更好。De Vries補(bǔ)充說(shuō)，與真空袋熱壓罐成型工藝相比，壓力成型是一種更快的兩步法固化工藝。而對(duì)于壓力成型來(lái)說(shuō)，PEKK是一種有趣的材料。PEKK舊的規(guī)格體系對(duì)壓力成型來(lái)講工作節(jié)拍太慢，而新規(guī)格的PEKK比PEEK性能更好、也更便宜。瑞典Automated Dynamics公司總裁Robert Langone則表示：“我們對(duì)包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚苯硫醚（PPS）、PEEK和PEKK在內(nèi)的幾乎所有熱塑性樹(shù)脂都進(jìn)行了研究，某種程度上講，PEKK的晶化速度比PEEK更慢，因此可加工性更強(qiáng)?！蹦鞘遣皇钦f(shuō)晶化速度更慢會(huì)使過(guò)程更可控、工藝窗口更寬松呢？Langone補(bǔ)充道：“我認(rèn)為其較低的熔體粘度是加工性更強(qiáng)的原因。但即使是具有快速晶化能力的最新一代PEKK，與PEEK相比，晶化也不那么容易?！?/span>GKN航空公司旗下Fokker技術(shù)公司航空結(jié)構(gòu)研發(fā)部主任Arnt Offringa也表示：“對(duì)于壓力成型來(lái)講，PEEK和PEKK都相當(dāng)出色。而對(duì)于熱壓罐工藝，PEKK由于具有更低的熔點(diǎn)，使工藝過(guò)程更加穩(wěn)定。”SmarTech在2017年出版的一份《聚合物及塑料3D打印》十年預(yù)測(cè)報(bào)告中稱：PEEK/PEKK成最賺錢3D打印材料。SmarTech這份關(guān)于聚合物的報(bào)告還詳細(xì)分析了PEEK和PEKK將逐漸和部分替代ULTEM材料的趨勢(shì)：目前，ULTEM材料占據(jù)了3D打印先進(jìn)熱塑性材料的大部分市場(chǎng)份額，但是本身價(jià)格相對(duì)較高；而另一方面，Stratasys等一些廠商材料擠出設(shè)備的成熟和商業(yè)化，有利于增加PEEK/PEKK材料的使用，擴(kuò)大這些材料的應(yīng)用范圍。牛津高性能材料公司（OPM）于2013年首次將其專有的OsteoFab工藝商業(yè)化。兩年后，該公司通過(guò)OsteoFab平臺(tái)開(kāi)發(fā)的3D打印SpineFab VBR系統(tǒng)植入物獲得FDA（美國(guó)食品和藥物管理局）的510（k）許可。該技術(shù)采用OPM獨(dú)有的OXPEKK材料-高性能PEKK（聚醚酮酮）聚合物配方，可滿足歐盟和美國(guó)FDA長(zhǎng)期植入式醫(yī)療器械應(yīng)用的要求。該公司宣布，在矯形應(yīng)用方面，使用其PEKK材料制成的3D打印結(jié)構(gòu)比用傳統(tǒng)的PEEK（聚醚醚酮）打印的結(jié)構(gòu)具有更好的抗菌性能。“在這項(xiàng)研究中，在聚醚酮酮（PEKK）上制造納米結(jié)構(gòu)表面，這是一種新的骨科植入物化學(xué)，由具有隨機(jī)間距的納米柱組成。具體而言，5天后，與骨科行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)聚醚醚酮（PEEK）相比，在PEKK表面上發(fā)現(xiàn)少于37％的表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）。與PEEK相比，培養(yǎng)一天后，銅綠假單胞菌附著和生長(zhǎng)也降低了28％，培養(yǎng)5天后降低了約50％。這種細(xì)菌功能的下降是在不使用抗生素的情況下實(shí)現(xiàn)的?！?/span>2019年3月15日，總部位于英國(guó)的Victrex宣布對(duì)Bond高性能3D技術(shù)進(jìn)行數(shù)百萬(wàn)歐元的投資。這項(xiàng)技術(shù)是由荷蘭公司開(kāi)發(fā)了一種差異化的3D打印機(jī)械和軟件組合，據(jù)報(bào)道可以用現(xiàn)有等級(jí)的高性能熱塑性塑料生產(chǎn)高強(qiáng)度零件。該合作旨在為客戶提供3D打印聚芳醚酮零件。“我們發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)需要由高性能聚合物制成的強(qiáng)大功能部件，不僅可用于原型設(shè)計(jì)，還可用于生產(chǎn)，”Bond高性能3D技術(shù)首席執(zhí)行官GeraldHoltvlüwer說(shuō)。 內(nèi)容來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)，鏈塑網(wǎng)整理
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