聚醚醚酮PEEK具有耐高温、耐疲劳、耐化学品、耐磨损、耐水解性能以及优异的力学性能、阻隔性、电气特性、耐辐射性等性能，受到国内外学者的广泛关注，并对材料的特性及改性进行了深入研究，目前已应用在机械、石油化工、核电、轨道交通以及生物医用材料等领域。
PEEK薄膜是PEEK除了作为工程塑料、纤维应用之外的一种重要形式，在国内应用领域主要为电子产品振膜、飞机隔音隔热毯的隔热膜层、耐热绝缘带和柔性印刷线路板。目前，PEEK薄膜主要依赖进口，国内只有极少数企业实现PEEK薄膜的工业化生产。
本文通过挤出流延法制备了一系列PEEK薄膜，制备的薄膜厚度公差较小，膜面平整度高，peek熔点是多少度密度，就PEEK薄膜基本性质、光学性能、力学性能及影响力学性能的因素展开探讨，提供一些基础数据支持，希望加快国内PEEK薄膜产业化，进而扩展PEEK薄膜的应用范围。
PEEK薄膜的基本性质
PEEK是半结晶性聚合物，薄膜透光率、物理性能与聚合物分子链结构形态关系很大，PEEK 薄膜在高结晶度的状态下呈现为不透明棕色，在无定形至低结晶度的状态下呈透明浅棕色，下图为制备的 PEEK 薄膜照片 。
PEEK 薄膜的照片
PEEK薄膜密度为1.26~1.30 g/cm3，无定形态时密度为1.26g/cm3，PEEK薄膜的玻璃化转变温度为145℃，冷结晶峰温度为174℃，熔点为 341℃。
PEEK 薄膜的广角 XRD 谱图
下图为PEEK薄膜断面结构的SEM照片，PEEK薄膜在液氮中可以保持高度韧性。通过挤出流延法制备的 PEEK薄膜，流延辊温度高于PEEK的玻璃化转变温度，由于流延辊具有一定转速，薄膜在纵向方向具有一定拉伸，从图中可以观察到薄膜的纵向断面，聚合物分子链延着拉伸方向呈现高取向度。
PEEK 薄膜断面的SEM照片
薄膜结晶度与透光率的关系
流延辊的温度与转速直接影响了薄膜的结构形态与厚度。透光率与结晶度的关系如表1所示，薄膜厚度相同时，结晶度越高，透光率越低。
表 1 透光率与结晶度的关系
样品
厚度/μm
企业回因PEEK具有质轻，耐高温、耐磨损、抗辐射、自润滑等众多优点，所以应用比较广泛。PEEK耐高温、耐磨性和低湿性的特点被电子半导体行业所认可，产品的类型有挤出的管材加工成研磨环和注塑而成的晶片夹等；PEEK的耐腐蚀性的特点被分析测试行业所认。
透光率/%
雾度/%
结晶度/%
PEEK材料的密度是：1.29g/cm。PEEK聚醚醚酮是一种具有耐高温、自润滑、易加工和高机械强度等优异性能的特种工程塑料，它是分子主链中含有链节的线性芳香族高分子化合物。PEEK材料具有的四大特点 1、PEEK塑胶原料注塑成型收。
1#
2#
3#
PEEK材料的密度是：1.29g/cm。PEEK聚醚醚酮是一种具有耐高温、自润滑、易加工和高机械强度等优异性能的特种工程塑料，它是分子主链中含有链节的线性芳香族高分子化合物。PEEK可制造加工成各种机械零部件，如汽车齿轮、换档启。
4#
5#
薄膜雾度也可以反映出薄膜的颜色状态，结晶度高，雾度数值增大。结晶度为5%以下时，薄膜呈高透明、高清晰状态。
PEEK薄膜
流延膜力学性能分析
由于PEEK薄膜国内没有标准，学术文献中PEEK薄膜拉伸测试的方法不统一，拉伸速率对薄膜力学性能影响需要探究。用18μmPEEK流延膜进行测试，薄膜的拉伸速率由40~100 mm/min进行试验，实验结果如表2所示。
表 2 力学性能与拉伸速率的关系
拉伸速率
拉伸强度
断裂伸长率
屈服强度
mm·min-1
MPa
%
MPa
样品拉伸强度表现出共同点，即拉伸速率对拉伸强度和断裂伸长率的影响不大，提高拉伸速率，屈服强度明显提高。拉伸速率为100mm/min 时，薄膜的拉伸强度依然较高，本文PEEK薄膜力学性能在100 mm/min 的拉伸速度下进行测试。
流延辊转速对力学性能的影响如表3所示。在相同的挤出机温度和螺杆转速下，流延辊转速不同会导致薄膜厚度的变化，流延辊转速越高，薄膜越薄，因此薄膜在纵向方向有一定的拉伸，随着流延辊转速的增加，拉伸变大。从纵向拉伸强度数据上看，拉伸强度随流延辊转速的提高而提高，从95μm薄膜的129 MPa提高到155 MPa，断裂伸长率随流延辊转速的提高而呈降低的趋势，与趋势相对应的，屈服强度提高 。从横向拉伸数据上看，横向拉伸强度随流延辊转速的提高而提高，但是断裂伸长率和屈服强度没有明显固定的趋势。
PEEK材料供应，瑞璐塑业（RELPIC）为您解纯树脂PEEK在1.32左右，常规添加30%碳纤维或玻璃纤维改性的一般在1.
表3 流延辊转速和挤出温度对薄膜力学性能的影响
挤出温度对薄膜力学性能存在影响，由于加工温度高，熔融挤出过程中伴随部分降解等副反应发生。PEEK的熔点峰值在340℃左右，DSC数据显示350℃时已完全熔融，因此加工温度在370℃以上可进行加工 。通过在390、400、420℃挤出温度下进行力学性能比较，对PEEK材料的加工稳定性进行验证。从表3可以看出，PEEK在390~400℃下的力学性能稳定，即使温度达到420℃，仍能够保持较高的力学强度，PEEK 具有较宽的加工温度，有利于生产加工。
双向拉伸薄膜的力学性能分析
PEEK薄膜在室温下的断裂伸长率较高，但是流延薄膜的拉伸强度较低，在某些领域应用可能会受到一定限制。流延薄膜厚度的控制关键在于模头，流延法制备的薄膜厚度公差较大，通过双向拉伸的方法，会缩小薄膜厚薄公差。
同时，通过双向拉伸的方法可以提高薄膜的拉伸强度。对样品1#在170℃下进行双向拉伸测试，拉伸速率为0.3 m/min，当拉伸倍率超过纵向×横向=2.5×2.5倍时，薄膜容易发生破裂，因此将拉伸倍率调整为纵向×横向=2×2，以此研究双向拉伸对薄膜性能影响。
表4 双向拉伸PEEK 薄膜的力学性能
表面缺陷与薄膜力学性能分析
实验中发现模头是制约薄膜表面品质的关键因素。螺杆及模头清洗不干净对PEEK薄膜膜面产生影响。挤出机停机后，再次开机时PEEK原料难以冲洗干净螺杆和模头，薄膜上会有较多焦料和凝胶点，影响薄膜膜面品质和使用性能。对PEEK原材料冲洗2 h后的薄膜进行测试，得到样品10、13 进行对比，结果如表5所示。凝胶点和焦料影响薄膜膜面品质，但是少量的凝胶点对薄膜的力学性能影响不大。
表5 表面缺陷对薄膜力学性能的影响
薄膜抗紫外性分析
PEEK薄膜经过紫外吸收光谱测试，超过检测量程，无法得到吸收光谱。紫外透射光谱如图5所示。
图 5( a )为 95μm 薄膜在 200~400 nm 范围内紫外透射光谱，可见 380 nm 以下的紫外光透过率为0，说明PEEK薄膜具有抗紫外的特性。
PEEK 薄膜在300nm处有微弱的紫外光透过率，图 5(b)显示厚度为 15~21μm薄 膜在300nm处紫外光透过率为0.1%，而厚度为95μm薄膜在300nm处紫外光透过率为0.02 %，随着薄膜厚度的增加，透过率降低。
表6 紫外光透过率与薄膜厚度的关系
样品
厚度/μm
380 nm 透光率/%
1#
6#
7#
8#
9#
10#
图5(d)为相同厚度、不同结晶度的PEEK薄膜的紫外透射光谱，由图5(d)和表7数据所示，380nm紫外光透过率有略微差别，结晶度高时，抗紫外性能更好。
表7 紫外光透过率与结晶度的关系
样品
结晶度/%
380 nm 透光率/%
1#
2#
3#
4#
5#
综上，结论如下：
PEEK加工，瑞璐塑业为您解纯PEEK密度为1.35 添加30%玻纤或30%碳纤维的密度为1.42 如果添加物增加或减少，密度也会有相应的变化。
(1) PEEK薄膜的透光率随结晶度的提高而降低；拉伸速率对拉伸强度、断裂伸长率的影响不大，拉伸速率快，屈服强度明显提高；拉伸强度随流延辊速率的增加而提高；PEEK在390~400℃下进行挤出实验，薄膜的力学性能稳定，即使挤出温度达到420℃，PEEK薄膜仍能够保持较高的力学强度；
(2) 流延后双向拉伸可大幅提高PEEK薄膜的拉伸强度，拉伸倍率为纵向×横向=2×2，纵向拉伸强度可以达到203 MPa，断裂伸长率为76 %，横向拉伸强度为157MPa，断裂伸长率为156%；
(3) PEEK薄膜具有抗紫外的特性，薄膜厚度增加，结晶度提高，紫外光在360~380 nm处的透过率降低，抗紫外性能更好。
