PEEK-静电喷涂.docx

PEEK静电喷涂1、 PEEK作为涂料的优势1、 表面形貌良好，由于 PEEK 的流动性相对较好，其涂层表面也较为光滑平整；2、 耐高温性能良好，可以在200的高温下长期工作，短时间内可以在300下工作，温度达到400时，也很难分解，并且其使用温度与其他常用耐高温塑料相比高50；3、 附着力大，通常情况下，有机涂层需要底漆才能与基体良好附着，而PEEK涂层不需要底漆就能对基材产生良好的附着；4、 耐磨性能极好，在200以上具有很好的耐磨性和较低的摩擦系数；5、 硬度较高，能够抵抗由压力产生的蠕变；6、 耐腐蚀性能好，化学稳定性非常好，除了浓硫酸之外，几乎不溶于其他的任何溶剂；7、 阻燃性能良好；8、 绝缘性能好；9、 力学性能优良。由于PEEK的耐溶剂性非常优异，在通常的溶剂中不溶，因此无法像一般防腐涂料那样制成液态使用，只能像PPS(聚苯硫醚)一样实施固体粉末喷涂。但它与PPS不同之处是 PPS 在熔点以上的液态时熔体黏度很小，而PEEK 即使在熔点以上的400，熔体的黏度也很大，流平性差。所以要得到表面光泽的涂层，长期以来均使用静电喷涂工艺。2、 PEEK喷涂工艺过程（1）静电喷涂静电喷涂的工艺流程如下:表面处理涂覆喷涂熔融热处理检测缺陷补救清理。静电喷涂的粉末和基体之间是物理吸附，因此静电喷涂后，需要对粉末进行熔融和相应的热处理。PEEK采用静电喷涂烧结时只要400左右。（2） 火焰喷涂有资料报道，Victrex 公司与美国的一家火焰喷涂设备制造商合作，成功开发出可适用于 PEEK 树脂的火焰喷涂设备。该设备的工作原理是：PEEK 固体粉末在火焰喷枪内先熔融，呈液态后喷涂到制品表面形成涂层。此工艺解决了长期制约静电喷涂工艺的两大瓶颈：一是由于静电效应，对形状复杂的制件难以施工；二是对大件制品必须建造相适应的大型烧结炉。它的另一项魅力在于，用这种工艺还可以对已磨损的部件进行修复，而不必更换。3、 PEEK涂层的应用PEEK 涂料在上世纪 90 年代开始作为重防腐涂料首先从化工设备的防腐开始应用，而且很快在欧、美、日等先进工业国得到推广。本世纪后，除上述主要防腐应用领域外，PEEK 涂料不断地在更多功能领域扩展。(1) 在半导体制造业中的应用。2007 年，Victrex公司公布，在原 PEEK 涂料的基础上又推出 Vicote 807 Blk 和 Vicote 810 Blk 两种可供半导体生产设备用的抗静电牌号涂料。因为是水性涂料，很少有挥发性有机物，所以符合欧盟(EU)的 RoHS 标准。其制品见图 1。(2) 在不粘炊具和食品加工行业领域的应用。与过去这个领域用的PTFE、PES、PI、PPS等树脂相比，由于PEEK 树脂除C、H、O元素之外，不含其他如F、N、S等元素，而且耐热稳定性好，近年来已在炊具和食品加工行业中得到推广，并获得好评。PEEK涂层在这些领域中的应用除早已得到美国食品管理局(FDA)的认证外，2009年还在日本得到厚生省的认证。相关制品照片如图 2 所示。(3) 在运动器材方面的推广。日本的相关新闻报道，Victrex公司的涂料材料“VICOTE Coatings”已被美国的体育器材生产公司所采用。这个部件要与皮带相摩擦，其耐磨耗的持久性很重要，初选的其他材料的磨耗性能不如PEEK，故最终选用PEEK涂层，如图 3 所示。(4) 在手机零配件上的应用。同样来自日本的相关新闻报道称 ，Victrex公司的PEEK 涂料已被台湾的相关公司用于手机上。这种滑动式手机的显示器与键盘要滑动状态使用，所以对折叶要求有很好的滑动性。之前用的是聚酰亚胺材料，但存在耐久性问题。改用PEEK涂覆后，取得了理想的效果。实际使用表明，涂层的耐擦伤性、耐摩擦磨耗性、耐热性、附着力、加工性等都很优异。测试表明，即使经20万次操作，涂层还能保持最初的滑动性；而且在经济上还可降低生产成本，也符合RoHS规定。该公司还准备在其机型上使用，详见图 4。(5) 应用于液面计的传感器上。据日本报道，Victrex公司的“VICOTE Coatings”涂料已被德国的一家计量设备厂在面向食品加工领域的静电容量式液面计的检测探针的绝缘涂覆所采用。用PEEK代替传统的氟塑料，可以提高测定结果的稳定性，制品的使用寿命延长20% 50%。PEEK 应用于静电容量式液面计的检测探针实物照片见图 5。(6) 在制鞋模具上的应用。台湾的制鞋模具厂商已在鞋模上采用了Victrex公司的“VICOTE Coatings”涂料。由于 PEEK 具有与金属的附着力强、耐磨耗等优点，采用后与过去用的 EVA(乙烯醋酸乙烯共聚物)涂层相比，其寿命延长30倍。过去也用过 PTFE(聚四氟乙烯)涂层，但其附着力差，平均一两天就要再涂一次，而用了 PEEK 涂层后，寿命延长到1.5个月。4、 一种PEEK静电喷涂的工艺条件用静电喷涂法在样品板表面均匀喷涂一层聚醚醚酮粉末涂料，静电电压80 kV，静电电流10 A，供粉气压0.4 MPa，喷涂距离0.2 m，喷粉量20 g/min；将涂覆有粉末涂料的样品板置于380熔融10 min使涂料充分流平，直接在冰水混合物中淬火得到无定形PEEK涂层，再将无定形涂层在260结晶30 min得到半结晶涂层。经过粉碎和筛分处理得到的PEEK粉末平均粒径为21.85 m，粒径分布呈现典型的正态分布且分布较窄，累计质量分数3%和97%对应的 PEEK 粒径分别为2.47和74.80 m，适用于静电喷涂法制备PEEK涂层。聚醚醚酮(PEEK-APEEK-C的熔融指数分别为63，98和140 g/10 min。熔融指数较大的PEEK-B和PEEK-C能形成平整的涂层，摩擦系数低且稳定，更适合静电喷涂制备 PEEK 涂层。相对于无定形涂层，半结晶涂层有更高的硬度，更低的摩擦系数，磨损率相差不多。在相同退火处理条件下，聚醚醚酮熔融指数较大，结晶度高，有利于提升半结晶涂层的硬度，降低摩擦系数，对磨损率影响很小。5、 涂料性能测试涂料油漆性能检测项目性能检测：外观颜色比重粘度细要细腻程度酸价固体分遮盖力使用量消耗量干燥时间漆膜打磨性流动特性附着力漆膜硬度柔韧性冲击强度耐磨性粘弹特性光泽度。1、老化测试：盐雾老化、高低温循环、光老化、臭氧老化、人工加速老化等老化项目。2、物理性能：容器中状态、外观、透明度、白度、颜色、附着力、粘度、细度、灰分、PH值、闪点、密度、硬度、体积固体含量、不挥发物含量、贮存稳定性、对比率、流出时间、回黏性等。3、化学性能：耐候性、耐磨性、耐酸碱性、耐汽油性、耐冲击性、渗色性、耐水性、耐湿热性、耐挥发油性、耐污染性、耐盐雾性、涂层耐