(以英国威格斯 Victrex 系列为例)
核心特性解析1. 加工特性:低流动性熔体粘度高:相比高流动牌号(如 G22),熔融状态下流动阻力大,需更高注射压力(150-200 MPa)和料筒温度(390-410℃)。
适用场景:
厚壁件或复杂结构件(如泵体、阀门),避免 “短射” 或表面缺料。
需长期承受高压的密封件(如管道连接器),低流动特性可减少熔接线风险。
2. 结晶特性:半结晶结晶度约 30-50%:介于纯无定形(如 PEEK 450G)和全结晶(如 PEEK 150P)之间,平衡刚性与韧性。
性能优势:
刚性:弯曲模量 3.5-4.0 GPa,优于无定形牌号(2.8-3.2 GPa),接近铝合金 6061-T6 的 1/3。
耐冲击性:悬臂梁冲击强度 60-80 kJ/m²,优于全结晶牌号(40-60 kJ/m²),不易脆断。
3. 力学特性:高强度 + 高刚性拉伸强度:90-110 MPa(纯树脂),玻纤增强后可达 130-150 MPa(如 600P 牌号)。
应用对比:
纯树脂:适合食品级承重件(如咖啡机齿轮),需兼顾强度与耐腐蚀性。
玻纤增强:用于工业级高载荷部件(如化工泵叶轮),强度接近不锈钢 304(170-200 MPa)。
4. 食品接触合规性认证覆盖:
FDA 21 CFR 177.1570(美国):允许接触食品,最高使用温度 250℃(长期)。
EC 1935/2004(欧盟):通过迁移量测试,可用于食品包装、医疗器械。
典型应用:
食品加工设备零件(如烘焙模具、饮料管道阀门)。
婴儿奶瓶部件、医疗级注射器推杆(需耐蒸汽灭菌)。
5. 耐化学性与延展性耐腐蚀性:
抵抗酸(如 10% )、碱(如氢氧化钠溶液)、有机溶剂(如),优于 POM、尼龙等工程塑料。
例外:强氧化剂(如)可能导致降解,需避免长期接触。
延展性:
断裂伸长率 15-30%(纯树脂),优于全结晶牌号(8-15%),可承受一定形变而不破裂(如软管接头密封唇)。
威格斯典型牌号对比650P | 低流动 | 半结晶 | 否 | ✅ | 食品机械齿轮、高压阀门 |
600P | 中等流动 | 半结晶 | 30% 玻纤 | ❌ | 工业齿轮、航空结构件 |
G22 | 高流动 | 半结晶 | 否 | ✅ | 薄壁食品部件(如吸管接头) |
450G | 高流动 | 无定形 | 否 | ❌ | 光学透镜、电子绝缘件 |
应用案例:
烘焙设备:烤箱托盘导轨(耐 220℃高温 + 面粉摩擦)。
饮料生产线:灌装机活塞环(耐碳酸饮料腐蚀 + 高频率往复运动)。
设计关键:
表面粗糙度:Ra≤0.8μm,减少食品残渣滞留(需镜面抛光模具)。
缝隙控制:避免死角结构(如内壁直角),便于 CIP(在线清洗)。
2. 医疗器械(间接食品接触)应用案例:
制药设备阀门:输送糖浆、药液的密封件(耐消毒剂 + FDA 合规)。
婴儿奶瓶部件:旋盖内密封环(耐 121℃蒸汽灭菌 + 抗奶液腐蚀)。
材料测试要求:
迁移量测试:重金属(如铅、镉)≤0.1 ppm,总有机碳(TOC)≤500 ppb。
毒理学评估:通过 ISO 10993-1 化学表征(细胞毒性、致敏性测试)。
3. 工业领域延伸应用化工设备:低流动牌号因熔体致密性高,适合制造耐高压反应釜内衬(如 10 bar 压力下的酸碱储罐)。
航空轻量化:半结晶结构使部件兼具刚性与抗冲击性,如直升机燃油箱支架(替代铝合金,减重 30%)。
加工工艺优化建议注塑参数调整
注射压力:160-190 MPa(比高流动牌号高 20-30%)。
保压压力:80-100 MPa(持续保压时间 10-15 秒,减少缩孔)。
料筒:390-410℃(低流动牌号需更高温度降低熔体粘度)。
模具:120-160℃(提高结晶度,增强表面硬度)。
温度控制:
压力设定:
后处理工艺
退火处理:160℃下保温 2 小时(空气或油浴),消除内应力,提升尺寸稳定性(适用于精密部件)。
表面处理:食品级部件可进行等离子体处理(如氧等离子体),增强表面亲水性,便于清洁。
低流动、半结晶的食品级 PEEK 牌号(如威格斯 650P)是耐高温、高强度、食品合规性的综合型材料,核心优势在于:
极端环境适应性:250℃长期使用 + 耐化学腐蚀,替代不锈钢 316L(成本降低 50%+ 减重 60%)。
精密加工能力:低收缩率(0.3-0.7%)满足医疗级公差要求(±0.02mm)。
行业壁垒:通过 FDA/EC 认证的牌号稀缺,适合高附加值场景(如高端食品机械、医药设备)。
选择时需结合具体需求:
若需更高强度,优先玻纤增强牌号(如 600P,但需牺牲食品合规性);
若需薄壁成型,转向高流动牌号(如 G22,但需权衡刚性)