PEEK 主要改性体系,分为填充改性、化学改性、合金共混三大类,市面量产常用牌号如下:
一、纤维增强改性(最主流,提升强度模量)
玻纤增强‑GF‑PEEK常用填充含量:GF15%、GF20%、GF30。特点:成本适中,尺寸稳定性好,抗蠕变强;缺点玻纤外露摩擦较差,耐磨不如碳纤。适用:一般结构件、阀座、通用支架、耐高温外壳。
碳纤维增强‑CF‑PEEKCF10%、CF20%、CF30%,市场以 CF30 居多。优势:模量极高、轻量化、自带导电抗静电、耐磨优秀;耐疲劳优于玻纤 PEEK。短板:价格偏高,韧性下降,各向异性明显。场景:机器人零件、半导体治具、航空件、重载轴承。
混杂纤维:碳纤 + 玻纤复配 PEEK,兼顾成本和刚性。
二、固体润滑剂改性(耐磨自润滑配方,摩擦专用)
1. PTFE 填充 PEEK(PEEK‑PTFE)
PTFE 占比一般 10‑15%;降低摩擦系数,减少异响,避免配对金属磨损。劣势:强度下降明显,抗蠕变变差。适合低速‑中速滑动衬套、导向环。
2. PEEK + 石墨
石墨 5‑15%,高温润滑,耐高温、耐真空环境;适合高温轴承、真空泵零件。
3. PEEK‑二硫化钼 MoS₂改性
MoS₂固体润滑,高温工况下润滑效果优于 PTFE,不挥发;多用于油泵零件、高温齿轮。
4. 芳纶纤维填充 PEEK
芳纶 + 少量 PTFE,耐磨最优,抗蠕变好,几乎不会磨伤金属对偶件,高速耐磨件首选。
复合耐磨配方:CF+PTFE + 石墨三者一起填充 PEEK,高端耐磨牌号主流方案。
三、导电防静电改性 PEEK
抗静电级 PEEK(ESD)通过碳粉、碳纤维实现表面电阻 10⁶‑10¹⁰Ω;半导体晶圆托盘、芯片测试治具。
导电 PEEK高含量碳粉或碳纳米管 CNT,电阻<10³Ω;燃料电池极板、电磁屏蔽部件。
绝缘级 PEEK:高纯无填料纯 PEEK,电气绝缘最优。
四、PEEK 合金共混 改性(和其他高分子共混,改善韧性或加工性)
PEEK‑PEI 合金:提升韧性,降低材料脆性,改善注塑流动性;薄壁零件。
PEEK‑PPS 共混:降低成本,耐水解提升,耐酸碱更好。
PEEK‑TPI(热塑性聚酰亚胺):进一步提高耐温、抗蠕变。
PEEK‑硅酮共混:提高韧性、降低摩擦系数。
五、功能性化学改性
阻燃改性 PEEK纯 PEEK 本身 V‑0 级,极少额外添加阻燃剂;无卤改性 PEEK 用于电子高压部件。
增韧改性 PEEK柔性颗粒改性 PEEK,提高冲击强度,解决填充 PEEK 脆的问题;薄壁卡扣。
医用改性 PEEK
羟基改性 PEEK:提高细胞亲和性;
羟基磷灰石 HA 填充 PEEK:HA 含量 20‑40%,模量贴近人体骨骼,骨科植入件专用。
耐水解改性 PEEK:分子链结构优化,长期热水、蒸汽环境使用。
六、特殊填料改性
玻璃微珠填充 PEEK:球形填料,各向异性小,制品翘曲小,尺寸精度极高;精密小件。
纳米填料(纳米二氧化硅、纳米碳管):少量添加,兼顾强度与韧性。
市面常用成品牌号归类(精简版)
纯 PEEK(未填充):100%PEEK,韧性好、延展性好;
GF30‑PEEK:玻纤增强,高强度通用结构件;
CF30‑PEEK:碳纤增强,高刚性抗静电;
PEEK+15%PTFE:通用耐磨;
CF‑PEEK‑PTFE‑石墨复合填充:高端重载耐磨;
HA‑PEEK:医用植入级。
