PEEK材料的改性形式有哪几种？

PEEK材料的改性形式有哪几种？

PEEK 材料的改性形式主要有以下几种：

 纤维增强改性 

玻璃纤维增强：玻璃纤维具有强度高、价格低廉、与 PEEK 亲和性好等优点。在 PEEK 树脂中加入玻璃纤维，可以大幅改善材料的力学性能和耐摩擦性能。当玻璃纤维含量达到一定比例时，复合材料的拉伸强度和弯曲强度等力学性能指标会显著提高。

 碳纤维增强：碳纤维具有高比强度、比模量，还具有耐腐蚀、抗氧化、耐水、耐油等优异的化学性能。碳纤维增强的 PEEK 材料，具有较高的热变形温度和较低的收缩率，在航空航天等高科技领域应用广泛。此外，碳纤维的加入还可使 PEEK 材料具有一定的导电性和导热性，可满足特殊的使用需求。

 晶须增强：晶须是一种具有一定长径比的单晶纤维材料，如碳化硅晶须等。将晶须添加到 PEEK 中，可以提高材料的强度、硬度和耐磨性等性能，同时还能在一定程度上改善材料的热稳定性和尺寸稳定性。

 无机填料填充改性 

金属氧化物填充：常见的金属氧化物如氧化铝、氧化铜、氧化锆等微米或纳米级颗粒，可用于填充 PEEK。这些金属氧化物的加入能够提高 PEEK 的硬度、强度、耐热性以及耐磨性能等。例如，添加氧化锆纳米粒子可增加 PEEK 复合材料的微硬度，并改善其摩擦学性能，降低摩擦系数。 

碳纳米管填充：碳纳米管具有极高的强度、模量和独特的电学性能。将碳纳米管填充到 PEEK 中，可以显著提高材料的力学性能、导电性和导热性，同时还能改善材料的加工性能和抗静电性能等，使其在电子、电气等领域具有更广阔的应用前景。

 石墨烯填充：石墨烯具有优异的力学性能、电学性能和热学性能。填充石墨烯后的 PEEK 材料，其强度、模量、导电性和导热性等都能得到大幅提升，可用于制备高性能的复合材料，如在电子设备散热部件、高性能电池电极材料等方面有潜在的应用价值。

 有机共性 

与聚四氟乙烯共混：PEEK 与聚四氟乙烯共混后得到的复合材料，具有很高的强度、硬度和耐磨性，同时还具有良好的自润滑性能，可用于制造滑动轴承、动密封环等零部件，降低摩擦系数，减少磨损，提高使用寿命。

 与聚苯硫醚共混：与聚苯硫醚共混得到的复合材料，具有特定的熔点和玻璃化温度，且该材料具有更加优异的成型性能。此外，共混物还具有良好的耐磨性，能够在金属 - 聚合物和陶瓷 - 聚合物摩擦单元中高效工作，可用于制备高性能的耐磨零部件。 

与聚醚砜共混：PEEK 与聚醚砜共混后得到的复合材料，具有良好的力学和热稳定性能。所得共混膜具有比纯 PEEK 膜更低的吸水率、更好的尺寸稳定性和氧化稳定性，在燃料电池等领域具有可观的应用前景。

 表面改性 

辐射处理：通过辐射处理，如脉冲激光等，可以提高 PEEK 的表面活性，降低其表面接触角，增加表面能和剪切粘结强度，从而改善其与其他物质的结合力，提高复合材料的性能。 

等离子体处理：等离子体处理是一种常用的表面改性方法，可在 PEEK 表面引入极性基团，如羰基和羧基等，增加表面自由能，提高表面的亲水性和生物活性，有利于细胞的粘附和蛋白质的吸附，在生物医学领域具有重要的应用价值。

 化学溶液处理：利用化学溶液对 PEEK 表面进行处理，如磷酸溶液等，可以使 PEEK 表面发生化学反应，引入特定的官能团，改善其表面性能。例如，经过 30% 磷酸处理的 PEEK 具有的表面活性，为骨再生提供了更有利的表面，提高了其在骨科和牙科植入物方面的应用潜力。 

交联改性 

化学交联：通过添加交联剂或利用 PEEK 分子链上的活性基团进行化学反应，使 PEEK 分子链之间形成交联结构。交联后的 PEEK 材料具有更高的耐热性、耐溶剂性和尺寸稳定性，同时力学性能也能得到一定程度的提高，但交联度过高可能会导致材料变脆，加工性能下降。

 辐射交联：利用高能射线，如电子束、γ 射线等对 PEEK 进行辐射，使分子链产生交联。这种方法无需添加交联剂，可在常温下进行，能够有效提高材料的性能，且交联过程易于控制，但设备投资较大，辐射剂量和时间等参数需要控制，以避免过度交联。 

混杂改性 

同时采用多种不同种类的材料，如纤维、无机填料、有机聚合物等对 PEEK 进行改性，可充分发挥各种材料的优势，弥补单一改性方法的不足，提高 PEEK 的综合性能。例如，将碳纤维和纳米粒子共同添加到 PEEK 中，既能提高材料的力学性能，又能改善其摩擦学性能和热性能等。