The most expensive plastic? PI ? PEEK？what's the difference？

ໃນຂົງເຂດວັດສະດຸອຸດສາຫະກໍາ, polyimide (PI) ແລະ polyetheretherketone (PEEK) ຖືກຖືວ່າເປັນ "ດາວຄູ່ແຝດຢູ່ທີ່ຈຸດສູງສຸດຂອງ pyramid ພາດສະຕິກ."

PI ເປັນໂພລີເມີທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງທີ່ມີແຫວນ imide, ມີຊື່ສຽງສໍາລັບການຕໍ່ຕ້ານອຸນຫະພູມສູງທີ່ສຸດ (ໄລຍະຍາວ 260-300 ℃) ແລະຄວາມຄົງທີ່ຂອງ dielectric ຕ່ໍາສຸດ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນ "ເກາະທີ່ເບິ່ງບໍ່ເຫັນ" ສໍາລັບແຜ່ນວົງຈອນທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນແລະຊັ້ນ insulation ຄວາມຮ້ອນດາວທຽມ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, PEEK ແມ່ນ thermoplastic ເຄິ່ງ crystalline ທີ່ມີພັນທະບັດ ether-ketone, ມີຄວາມໂປດປານສໍາລັບຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ, ການຕໍ່ຕ້ານສານເຄມີ, ແລະ biocompatibility, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນອຸປະກອນທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການປູກຝັງທາງການແພດແລະອົງປະກອບທາງອາກາດ.

ເຖິງແມ່ນວ່າທັງສອງຢູ່ໃນປະເພດຂອງພາດສະຕິກວິສະວະກໍາພິເສດ, ໂຄງສ້າງໂມເລກຸນຂອງພວກມັນນໍາໄປສູ່ຈຸດສູງສຸດຂອງການປະຕິບັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ - PI ແມ່ນດີເລີດໃນ "ການສນວນກັນຄວາມຮ້ອນແລະຄຸນສົມບັດເອເລັກໂຕຣນິກ," ໃນຂະນະທີ່ PEEK ແມ່ນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບ "ຄວາມເຂັ້ມແຂງ, ຄວາມທົນທານ, ແລະການຕໍ່ຕ້ານ corrosion." ເມື່ອພວກເຮົາວາງ "ສິນຄ້າຟຸ່ມເຟືອຍອຸດສາຫະກໍາ" ສອງອັນນີ້ຢູ່ໃນລະບົບປະສານງານດຽວກັນ, ພວກເຮົາຄົ້ນພົບຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງພວກເຂົາໃນການຕໍ່ຕ້ານອຸນຫະພູມສູງ, ຄຸນສົມບັດກົນຈັກ, ແລະສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ. ການປຽບທຽບນີ້ຈະເປີດເຜີຍໃຫ້ເຫັນວ່າພາດສະຕິກລະດັບສູງກໍາລັງຂຽນຄືນກົດລະບຽບອຸດສາຫະກໍາໂດຍຜ່ານ "ການປະຕິບັດລາຄາໂດຍອີງໃສ່ການປະຕິບັດ."

AHD Polyetheretherketone Sheet

Ⅰ. ເປັນຫຍັງສອງວັດສະດຸນີ້ຈຶ່ງແພງຫຼາຍ?

ລາຄາທີ່ສູງຂອງຜະລິດຕະພັນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຍ້ອນປັດໃຈຈໍານວນຫນຶ່ງ:

1. ຂະບວນການສັງເຄາະທີ່ຊັບຊ້ອນ

2. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ monomer ສູງ

3. ການປະຕິບັດຊັ້ນສູງ, ຍາກທີ່ຈະທົດແທນ

4. ຄວາມຕ້ອງການຂອງຕະຫຼາດສຸມໃສ່ໃນຂະແຫນງການສູງ

AHD Polyetheretherketone Rod

Polyimide (PI) ແລະ polyetheretherketone (PEEK) ແມ່ນທັງສອງພາດສະຕິກວິສະວະກໍາພິເສດທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ພວກເຂົາມີລາຄາແພງເນື່ອງຈາກການປະຕິບັດທີ່ດີເລີດແລະການສັງເຄາະສະລັບສັບຊ້ອນ, ແຕ່ພວກມັນມີຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສໍາຄັນໃນໂຄງສ້າງທາງເຄມີ, ຄຸນສົມບັດຫຼັກແລະສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ.

Ⅱ. ໂຄງສ້າງທາງເຄມີ ແລະຄຸນສົມບັດພື້ນຖານ

	Polyimide (PI)	Polyetheretherketone (PEEK)
ໂຄງສ້າງໂມເລກຸນ	ລະບົບຕ່ອງໂສ້ຕົ້ນຕໍປະກອບດ້ວຍວົງແຫວນ imide (-CO-N-CO-), ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍການປະສົມ polymerization ຂອງ dianhydrides ທີ່ມີກິ່ນຫອມ (ເຊັ່ນ: pyromellitic dianhydride) ແລະ diamines (ເຊັ່ນ: 4,4'-diaminodiphenyl ether), ປະກອບດ້ວຍພັນທະບັດ double conjugated ຈໍານວນຫລາຍແລະວົງແຂງ.	ລະບົບຕ່ອງໂສ້ຕົ້ນຕໍປະກອບດ້ວຍພັນທະບັດ ether (-O-) ແລະພັນທະບັດ ketone (-CO-), ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍການທົດແທນ nucleophilic condensation polymerization ຂອງ 4,4'-difluorobenzophenone ແລະ hydroquinone, ເປັນໂພລີເມີທີ່ມີກິ່ນຫອມເຄິ່ງ crystalline.
ຮູບລັກສະນະແລະ Morphology	ມັນສາມາດໄດ້ຮັບການຜະລິດເປັນຮູບເງົາ, ເສັ້ນໄຍ (aramid PI), ທາດປະສົມ molding, ໂຟມ, ແລະອື່ນໆ, ແລະສ່ວນຫຼາຍແມ່ນເປັນສີເຫຼືອງຫຼືອໍາພັນແຂງ.	ມັນມັກຈະເປັນວັດສະດຸເມັດສີເບຈ ຫຼືສີນ້ຳຕານອ່ອນ, ເປັນວັດສະດຸທີ່ເຮັດດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ, ແລະສາມາດນຳມາປຸງແຕ່ງເປັນເຄື່ອງປັ້ນດິນເຜົາໄດ້ (ການສີດ, ການຫຼໍ່ຫຼອມ).

AHD ແມ່ນຫນຶ່ງໃນຜູ້ຈັດຈໍາຫນ່າຍວັດສະດຸ PI.

Ⅲ. ການປຽບທຽບປະສິດທິພາບຫຼັກ

1. ທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ

PI: ເໜືອກວ່າ. ອຸນຫະພູມການດໍາເນີນງານໃນໄລຍະຍາວ 260-300 ℃ (ບາງຊະນິດສາມາດບັນລຸ 350 ℃), ໄລຍະສັ້ນທົນທານຕໍ່ 500 ℃ (ຕົວຢ່າງ, insulation ຄວາມຮ້ອນທາງອາກາດ); ອຸນຫະພູມການປ່ຽນແປງຂອງແກ້ວ (Tg) ໂດຍທົ່ວໄປ> 300 ℃, ບາງຊະນິດ> 400 ℃.

PEEK: ອຸນຫະພູມການເຮັດວຽກໃນໄລຍະຍາວ 250 ℃, ໄລຍະສັ້ນທົນທານຕໍ່ 300 ℃; Tg ປະມານ 143 ℃, ຈຸດ melting (Tm) 343 ℃.

ສະຫຼຸບ: PI ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ເຂັ້ມແຂງໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມໂດຍສະເພາະສໍາລັບສະພາບແວດລ້ອມຄວາມຮ້ອນທີ່ສຸດ (ຕົວຢ່າງ, insulation ຄວາມຮ້ອນຂອງລູກ, ຊັ້ນ insulation ອຸນຫະພູມສູງ).

2. ຄຸນສົມບັດກົນຈັກ

PI: ຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile 100-300 MPa (ຮູບເງົາສາມາດບັນລຸໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 200 MPa), modulus elastic 2-5 GPa, ຂ້ອນຂ້າງ brittle (ທາດປະສົມ molding ຕ້ອງການ toughening).

PEEK: ຄວາມແຮງ tensile 90-100 MPa, elastic modulus 3.6 GPa, elongation at break 30-50% (tougher than PI), ຄວາມເຂັ້ມແຂງໃກ້ກັບໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ.

ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຮອຍຂີດຂ່ວນ: PEEK ປະກອບດ້ວຍພັນທະບັດ ether ແລະໂຄງສ້າງຂອງຜລຶກ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກ່ອນດີກວ່າ; ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນ bearings ແລະ gears. PI ມີຄວາມຕ້ານທານກັບຮອຍຂີດຂ່ວນປານກາງແລະສ່ວນຫຼາຍແມ່ນໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ທີ່ບໍ່ມີການຂັດຂືນ.

ສະຫຼຸບ: PEEK ມີຄຸນສົມບັດກົນຈັກລວມທີ່ສົມດູນກວ່າ (ປະສົມປະສານຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະຄວາມເຄັ່ງຄັດ), ໃນຂະນະທີ່ PI ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງກວ່າແຕ່ແມ່ນ brittle ຫຼາຍ.

3. ການຕໍ່ຕ້ານການກັດກ່ອນຂອງສານເຄມີ

PI: ທົນທານຕໍ່ສານລະລາຍອິນຊີສ່ວນໃຫຍ່ (ເຊັ່ນ: acetone, DMF), ອາຊິດອ່ອນແອແລະຖານ, ແຕ່ບໍ່ທົນທານຕໍ່ການແກ້ໄຂທີ່ເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງ (ເຊັ່ນ: NaOH ເຂັ້ມຂຸ້ນ) ແລະສານ oxidizing ທີ່ເຂັ້ມແຂງ (ເຊັ່ນ: ອາຊິດຊູນຟູຣິກເຂັ້ມຂຸ້ນ).

PEEK: ເໜືອກວ່າ. ບໍ່ລະລາຍໃນສານລະລາຍທົ່ວໄປ (ລວມທັງອາຊິດ nitric ເຂັ້ມຂຸ້ນ ແລະກົດ hydrofluoric) ຍົກເວັ້ນອາຊິດຊູນຟູຣິກທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນ, ການຕໍ່ຕ້ານການກັດກ່ອນຂອງສານເຄມີແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບ polytetrafluoroethylene (PTFE).

ສະຫຼຸບ: PEEK ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຫມັ້ນຄົງຫຼາຍຂຶ້ນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການກັດກ່ອນສູງ (ເຊັ່ນ: ທໍ່ເຄມີແລະອຸປະກອນທໍາຄວາມສະອາດ semiconductor).

4. ຄຸນສົມບັດໄຟຟ້າ ແລະ ແສງຕາເວັນ

ຄຸນສົມບັດຂອງ Dielectric: PI ມີຄວາມຄົງທີ່ຂອງ dielectric (Dk) ຂອງ 2.8-3.5 (ຄວາມຖີ່ຕ່ໍາ) ແລະການສູນເສຍ dielectric (Df) <0.002, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນອຸປະກອນ insulating ທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຄວາມຖີ່ສູງ (ເຊັ່ນ: ເສົາອາກາດ 5G ແລະແຜ່ນວົງຈອນທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ).

PEEK ມີຄຸນສົມບັດ dielectric ຕ່ໍາໂດຍທົ່ວໄປ (Dk≈3.2, Df≈0.003) ແລະຖືກນໍາໃຊ້ພຽງແຕ່ສໍາລັບການ insulation ທົ່ວໄປ.

ການຖ່າຍທອດແສງ: ຮູບເງົາ PI (ເຊັ່ນ: CPI) ສາມາດເຮັດໃຫ້ບໍ່ມີສີ ແລະໂປ່ງໃສ (ສໍາລັບການປົກຫຸ້ມຂອງຫນ້າຈໍທີ່ສາມາດພັບໄດ້), ໃນຂະນະທີ່ PEEK ແມ່ນ opaque.

ສະຫຼຸບ: PI ແມ່ນ "ກະສັດຂອງ dielectrics" ໃນຂົງເຂດເອເລັກໂຕຣນິກ, ປະໂຫຍດ PEEK ຂາດ.

5. Biocompatibility

PEEK: ດີເລີດ. PEEK ລະດັບທາງການແພດສາມາດປະສົມປະສານກັບເນື້ອເຍື່ອກະດູກຂອງມະນຸດ (ໂມດູນ elastic ໃກ້ຊິດກັບກະດູກ), ແມ່ນບໍ່ເປັນພິດ, ແລະຖືກນໍາໃຊ້ໃນອຸປະກອນ fusion ຂອງກະດູກສັນຫຼັງແລະຂໍ້ຕໍ່ທຽມ.

PI: ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທາງຊີວະພາບທີ່ບໍ່ດີ (ບາງຊະນິດແມ່ນເປັນພິດທາງຊີວະພາບ), ບໍ່ຄ່ອຍໃຊ້ໃນການປູກຝັງ vivo.

ສະຫຼຸບ: PEEK ແມ່ນພາດສະຕິກທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການປູກຝັງທາງການແພດ; PI ແມ່ນເກືອບບໍ່ເຄີຍໃຊ້.

6. ການຕໍ່ຕ້ານລັງສີ

PI: ສູງຫຼາຍ. ທົນທານຕໍ່ລັງສີພະລັງງານສູງເຊັ່ນ: ຮັງສີ gamma ແລະ X-rays (ປະລິມານ > 10⁹ Gy), ໃຊ້ໃນດາວທຽມແລະອົງປະກອບຂອງເຕົາປະຕິກອນນິວເຄຼຍ.

PEEK: ຄວາມຕ້ານທານລັງສີປານກາງ (ປະລິມານ <10⁶ Gy), ເຊື່ອມໂຊມພາຍໃຕ້ລັງສີໃນໄລຍະຍາວ.

AHD ແມ່ນຫນຶ່ງໃນຜູ້ຈັດຈໍາຫນ່າຍຂອງ PI.

Ⅳ. ພື້ນທີ່ການປຸງແຕ່ງແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ

1. ວິທີການປຸງແຕ່ງ

PI Sheet: ຂະບວນການສະລັບສັບຊ້ອນ. ມັນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການກະກຽມຂອງອາຊິດ polyamic ຄາຣະວາ (ລັດການແກ້ໄຂ), ປະຕິບັດຕາມດ້ວຍການຫລໍ່, molding, ແລະສຸດທ້າຍ imidization ອຸນຫະພູມສູງ (300-400 ℃ dehydration ແລະ cyclization); ຍາກທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ຂະບວນການ melting ໂດຍກົງ (ອຸນຫະພູມ decomposition ແມ່ນຕ່ໍາກວ່າອຸນຫະພູມ melting).

PEEK Sheet: ການປຸງແຕ່ງ Thermoplastic. ສາມາດໄດ້ຮັບການສີດໂດຍກົງ melt-injected, extruded, ແລະ machined (ປ່ຽນເປັນສີ, milling, planing, grinding); ປ່ອງຢ້ຽມການປຸງແຕ່ງກ້ວາງ (ຈຸດ melting 343℃, ອຸນຫະພູມ decomposition> 500℃), ເຫມາະສໍາລັບ molding ພາກສ່ວນສະລັບສັບຊ້ອນ.

2. ສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຫຼັກ

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທົ່ວໄປຂອງ PI	ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທົ່ວໄປຂອງ PEEK
ເອເລັກໂທຣນິກ: ແຜ່ນຮອງແຜ່ນວົງຈອນພິມແບບຍືດຫຍຸ່ນ (FPC), ແຜ່ນປົກໜ້າຈໍແບບພັບໄດ້ OLED (CPI), ຟິມຫຸ້ມຫໍ່ຊິບ, ເສົາອາກາດຄວາມຖີ່ສູງ.	ທາງການແພດ: ອຸປະກອນປະກອບກະດູກສັນຫຼັງ, ກະດູກທຽມ, ແຂ້ວທຽມ, ເຄື່ອງມືຜ່າຕັດ.
ຍານອາວະກາດ: ຊັ້ນຍ່ອຍຂອງຈຸລັງແສງຕາເວັນດາວທຽມ, ຊັ້ນສນວນກັນຄວາມຮ້ອນຂອງລູກບັ້ງໄຟ, ຊັ້ນ insulation ສາຍໄຟຂອງເຮືອບິນ.	Aerospace: ອົງປະກອບຂອງເຄື່ອງຈັກ (bearings, ປະທັບຕາ), ການເຊື່ອມຕໍ່ສາຍນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ.
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາ: ເຈ້ຍ insulating ອຸນຫະພູມສູງ, wedges ມໍເຕີ, ເສັ້ນໄຍ bulletproof (aramid PI).	ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ Semiconductor: ການຕິດຕັ້ງ Wafer, ແຜ່ນຂັດ CMP, ທໍ່ຕ້ານ corrosion.
ອຸດສາຫະກໍາການທະຫານ: ຊັ້ນປ້ອງກັນຄວາມຮ້ອນຂອງລູກສອນໄຟ, ເສົາອາກາດ radomes radome.	ອຸດສາຫະກໍາຍານຍົນ: ເກຍລະບົບສາຍສົ່ງ, ສ່ວນປະກອບຂອງປັ໊ມນ້ໍາມັນ (ທາງເລືອກທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາກັບໂລຫະ).

PEEK ແຜ່ນພາດສະຕິກ

Ⅴ. ສະຫຼຸບ: ວິທີການເລືອກລະຫວ່າງ PI ແລະ PEEK?

ສະຖານະການຄວາມຕ້ອງການ	ຈັດລໍາດັບຄວາມສໍາຄັນ PI	ຈັດລໍາດັບຄວາມສໍາຄັນ PEEK
ອຸນຫະພູມສູງສຸດ (> 300 ℃)	√ (ຕົວຢ່າງ, insulation ລູກ, ຊັ້ນ insulation ອຸນຫະພູມສູງ)	× (ຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ໃນໄລຍະຍາວ: 250 ℃)
ຈໍສະແດງຜົນເອເລັກໂຕຣນິກຄວາມຖີ່ສູງ/ປ່ຽນແປງໄດ້	√ ( dielectric ຕ່ໍາ, ຮູບເງົາໂປ່ງໃສ)	× (ຄຸນສົມບັດ dielectric ທົ່ວໄປ)
ການປູກຝັງທາງການແພດ/ການເຂົ້າກັນໄດ້ທາງຊີວະພາບ	× (ຄວາມເປັນພິດທາງຊີວະພາບ)	√ (Osteointegration, ບໍ່ເປັນພິດ)
ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການກັດກ່ອນສູງ (ຍົກເວັ້ນອາຊິດຊູນຟູຣິກເຂັ້ມຂຸ້ນ)	× (ບໍ່ທົນທານຕໍ່ເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງ / oxidizers)	√ (ທົນທານຕໍ່ເກືອບທັງຫມົດລະລາຍ)
ການ molding ພາກສ່ວນທີ່ຊັບຊ້ອນ (ສີດ molding / extrusion)	× (ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີ imidization, ຂະບວນການຍາກທີ່ຈະລະລາຍ)	√ (Thermoplastic, ການປຸງແຕ່ງທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ)
ທົນທານຕໍ່ລັງສີ / ສະພາບແວດລ້ອມອາວະກາດທີ່ຮຸນແຮງ	√ (ທົນທານຕໍ່ລັງສີສູງທີ່ສຸດ)	× (ທົນທານຕໍ່ລັງສີປານກາງ)

PI ແມ່ນ "ເພດານຂອງ insulation ອຸນຫະພູມສູງແລະວັດສະດຸເອເລັກໂຕຣນິກ", ໃນຂະນະທີ່ PEEK ແມ່ນ "ຢາງວິສະວະກໍາທັງຫມົດທົນທານຕໍ່ corrosion ແລະທົນທານຕໍ່". ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດເສີມຂອງພວກມັນ, ພວກເຂົາແຕ່ລະຄົນຜູກຂາດສາຂາທີ່ມີລະດັບສູງທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຮ່ວມກັນປະກອບເປັນ "ສອງຍັກໃຫຍ່" ຂອງພາດສະຕິກວິສະວະກໍາພິເສດ.

AHD PEEK ແຜ່ນບາງໆ

ພາດສະຕິກລາຄາແພງທີ່ສຸດ? PI ? PEEK ມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນແນວໃດ?