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聚芳醚酮家族：

从PEEK到PEKEKK

在追求极致性能的材料世界里，工程塑料的“王者家族”非聚芳醚酮莫属。它们凭借耐高温、耐腐蚀、高强度、抗疲劳等全能表现，在航空航天、医疗植入、高端制造等苛刻环境中发挥着无可替代的作用。

今天，就让我们揭开整个PAEK家族的神秘面纱，看看这位“老大哥”PEEK，两位中坚力量PEK和PEKK，以及两位“特种兵”PEEKK和PEKEKK，究竟有何神通。

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聚芳醚酮（PAEK）是一类亚苯基环通过氧桥（醚键）和羰基（酮）连接而成的一类结晶型聚合物。按分子链中醚键、酮基与苯环连接次序和比例的不同，可形成许多不同的聚合物。

E 代表Ether 醚键 —O—

K 代表Ketone 酮基 —C(O)—

PAEK家族中的分子链由苯环、醚键和酮基按特定序列连接而成。酮基比例越高、排列越密集，分子链刚性就越强，耐热性也越好，高酮含量品种Tg和Tm均高；而醚键则提供了必要的柔顺性，保证了可加工性。

PAEK家族结构式对比图

（1）聚醚醚酮PEEK：序列为 -E-E-K-。醚键多，在高性能与加工性间取得了完美平衡。是一种高性能特种工程塑料，被称为塑料工业的金字塔尖。它具有耐热等级高、耐辐射、耐化学药品、冲击强度高、耐磨性和耐疲劳性好、阻燃、电性能优 异 等 特 点。

PEEK结构式

（2）聚醚酮PEK：序列为 -E-K-。酮基比例更高，链刚性最强。由于其分子结构中的醚键和酮基的比例低于PEEK，因而其熔点和玻璃化温度均高于PEEK ，耐热性优于PEEK，连续使用温度为250℃。

PEK结构式

（3）聚醚酮酮PEKK：序列为 -E-K-K-。两个酮基相连，结晶行为独特。PEKK的性能依所用单体酰氯的不同而有所差异。以对苯二甲酰氯为原料合成的PEKK，在聚芳醚酮主要品种中具有最高玻璃化温度和熔点。以间苯二甲酰氯为原料合成的PEKK，熔点和玻璃化温度有所降低。在实际生产中大多以对苯二甲酰氯和间苯二甲酰氯的混合物为原料生产PEKK。

PEKK结构式

（4）聚醚醚酮酮PEEKK：序列为 -E-E-K-K-。可以理解为PEEK结构上多了一个酮基，性能介于PEEK和PEKK之间，综合性能优异。PEEKK分子结构中的酮基和醚键的比例与PEK相同，其熔点和玻璃化温度与PEK相近，同样具有优异的耐热性、机械强度和刚性。

PEEKK结构式

（5）聚醚酮醚酮酮PEKEKK：序列为 -E-K-E-K-K-。结构最复杂，通过巧妙排列醚酮比例，旨在兼具高耐热性和良好加工性。PEKEKK是仅次于PEEK的一个重要品种。其机械性能优异，强度高、刚性大；具有可靠的耐疲劳性；长期连续使用温度为250-260℃；具有良好的电绝缘性能；耐磨性、耐水性、耐热水性、耐蒸汽性好；耐辐射性能非常好。

PEKEKK结构式

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下表直观地展示了PAEK家族五位成员的性能差异

PAEK家族性能指标对比表格

从表中我们可以看出：

PEEK 以其完美的E-E-K序列，实现了结晶速率和综合性能的最佳平衡，链结构规整，易于形成完善的晶体，成为商业化的中流砥柱。

PEK 凭借最高的酮醚比，登顶耐热和刚性巅峰，但但链段运动能力差，实际结晶度和结晶速率都较低。

PEKK/PEEKK 通过引入连续的酮基，在保持高耐热的同时，其结晶行为和熔点可以通过改变两种单体的比例（T/I比）进行“微调”。这为特定应用（尤其是3D打印）提供了巨大的材料设计灵活性。

PEKEKK 是“精心设计”的产物，其复杂的E-K-E-K-K序列旨在打破了高耐热必难加工的难题瓶颈，希望通过序列调整在链刚性和加工窗口之间找到新的平衡点，代表了PAEK材料的高端发展方向。

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由于聚芳醚酮优越的各种性能及易加工性能，几乎可用于每一个工业领域。

PEEK：全能型选手

★航空航天：支架、紧固件，替代金属，极致减重。

★医疗植入：脊柱融合器、创伤修复产品，生物相容性极佳。

★工业领域：密封件、轴承、压缩机阀片，耐磨损、长寿命。

航空航天用PEEK支架

PEK/PEKK/PEEKK：攻坚克难

★更高温度环境：用于更深层油气勘探的部件、高性能发动机周边的轻质构件。

★3D打印：PEKK是绝对明星。其可调的结晶特性完美解决了打印件内应力大、易翘曲的行业难题，已用于打印飞机舱门、支架及个性化颅骨植入物。PEEKK在此领域也展现出巨大潜力。

★电子电气：制备高精度、耐焊锡的绝缘部件和芯片载具。

PEKK 3D打印

PEKEKK：“私人定制”材料

★目前应用相对小众，主要用于对性能和工艺有极端特殊要求的领域，如国防军工、卫星部件等，代表了PAEK材料性能的上限。

PAEK家族的应用

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