從聚合物鏈角度來看,PEEK是由苯環、亞甲基、醚鍵交替構成線性長鏈聚合物。其基本單元為4,4'二氟二苯甲酮和對苯二酚通過芳香族親核取代反應制得。這種結構賦予了PEEK極高剛性、強度。苯環存于使PEEK具有優良耐高溫性能,能夠于260℃下一直使用而不有顯著變化;和此同時,因為醚鍵存于,PEEK還含一定柔韌性,使其易于加工成型。
于分子間作用力方面,PEEK分子之間主要依靠范德華力相互吸引,另外,因為其主鏈上含有極性基團,因此也存于一定程度氫鍵作用。這些作用力共同決定了PEEK材料力學特性、熱穩固性。例如,于高溫條件下,盡管部分氫鍵也許會斷裂,但剩余范德華力仍能維持材料基本形態,從而確保了PEEK于極端環境下用途潛力。
另外,PEEK還具有結晶度可調特點,這使得它可以根據具體需求調整最終產品物理化學性質。高結晶度PEEK通常表現出更高硬度、耐磨性,適合用于生產軸承、齒輪承受重載荷部件;而非晶態或低結晶度PEEK則更加柔軟且易加工,適用于薄壁零件或者要優良沖擊吸收能力用途場合。正是因為其特殊分子結構設計,才讓PEEK成為航空航天、汽車工業還有醫療器械多個行業無法替代關鍵材料。
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