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PEEK（聚醚醚酮）、PAEK（聚芳醚酮）、PEK（聚醚酮）和PEKEKK（聚醚酮醚酮酮）都是高性能工程塑料，屬于聚芳醚酮類聚合物。它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用、成本、產(chǎn)能和發(fā)展方向上，有哪些區(qū)別？

PEEK樹脂原料顆粒

聚芳醚酮類家族的材料，如PEEK常出現(xiàn)在高端制造業(yè)、航空航天、醫(yī)療器械等前沿領(lǐng)域的新聞報(bào)道中。像特斯拉Optimus-Gen2二代人形機(jī)器人，采用PEEK替代金屬輕量化，比上一代減重10KG！

特斯拉人形機(jī)器人對(duì)高性能材料的需求，又推動(dòng)了PEEK材料的關(guān)注度，能跑、能跳，能打螺絲、踩縫紉機(jī)，以后讓牛馬無(wú)工可打。

聚芳醚酮家族，對(duì)于大多數(shù)非專業(yè)人士來(lái)說(shuō)，PEEK、PAEK、PEK、PEKEKK這些名字讓人一頭霧水。

如何記住名字？

P=聚，E=醚，A=芳，K=酮，簡(jiǎn)單粗暴對(duì)號(hào)入座直拼讀，PEEK聚醚醚酮！

它們到底有啥區(qū)別？又都用在哪些超厲害的地方呢？今天塑料君這篇文章，就來(lái)給大家好好扒一扒這個(gè)神秘的材料家族！

一、性能大比拼

1、熱性能

PEEK的熔點(diǎn)是343℃，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度143℃，熱變形溫度在160℃左右。改性后長(zhǎng)期使用溫度能達(dá)到260℃+，加纖改性后直奔300+，工程塑料屆的耐熱高手！PEK、PAEK玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點(diǎn)比PEEK還略高，在耐熱的賽道上也不甘示弱。PEKEKK比前三者更勝一籌，更是高溫環(huán)境中的 “硬骨頭”，增強(qiáng)后熱變形溫度380+，能跟PI對(duì)打。

2、機(jī)械性能

PEEK未增強(qiáng)的時(shí)候，拉伸強(qiáng)度在90-100MPa，拉伸模量3.6-4.0GPa；要是經(jīng)過(guò)碳纖維或玻璃纖維增強(qiáng)，拉伸強(qiáng)度能飆升到200MPa以上，拉伸模量可達(dá) 15-20GPa，簡(jiǎn)直是力量擔(dān)當(dāng)。PEK、PEAK表現(xiàn)也相當(dāng)不錯(cuò)，簡(jiǎn)直是plus版本PEEK。PEKEKK更勝一籌，耐磨性超棒，對(duì)各種化學(xué)藥品都很穩(wěn)定，耐水、耐熱水、耐蒸汽，還特別耐輻射，工程塑料屆的六邊形戰(zhàn)士，在各種惡劣環(huán)境中都能大顯身手。

3、電性能

PEEK的電絕緣性能超優(yōu)異，體積電阻率高達(dá)10^16Ω?cm，介電常數(shù)在3.2 - 3.5之間，介電損耗角正切值小于0.002，是電子電器領(lǐng)域的 “絕緣小能手”。PEKEKK 的電絕緣性能和PEEK 差不多，體積電阻率在10^15-10^16Ω?cm 之間，介電常數(shù)約為3.3-3.6，介電損耗角正切值小于0.003，PEK、PEAK參考PEEK，它們都能在電絕緣界應(yīng)用穩(wěn)穩(wěn)立足。

二、應(yīng)用大揭秘

聚醚醚酮PEEK、PAEK、PEK、PEKEKK這些高性能材料，在航空航天、國(guó)防裝備、在新能源汽車、智能機(jī)器人、電子信息、生物醫(yī)療、海洋工程等新興領(lǐng)域也會(huì)有更廣泛的應(yīng)用。

1、航空航天領(lǐng)域

PEEK 在航空航天領(lǐng)域可是大明星！波音787的機(jī)身部分結(jié)構(gòu)件、機(jī)翼前緣，還有空客A350的發(fā)動(dòng)機(jī)短艙部件都有它的身影。除了優(yōu)異的機(jī)械性能和化學(xué)性能，還耐候阻燃低煙，它就像飛機(jī)的 “隱形守護(hù)者”！

波音777輪轂罩

PAEK也不簡(jiǎn)單，東麗先進(jìn)復(fù)合材料的Cetex TC1225 LM PAEK帶材用于空客機(jī)身面板，威格斯的Victrex AMTM200FIL聚芳醚酮能制造飛機(jī)門把手、旋翼等，為航空航天增添了不少高科技元素。

空客面板

飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)葉輪

PEK雖然目前應(yīng)用相對(duì)較少，但也在航空電子設(shè)備的外殼和支架等部件上開始發(fā)力，為航空航天的電子世界保駕護(hù)航。PEKEKK更是厲害，能用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫部件，像燃燒室襯里、渦輪葉片等，承受著高溫高壓的 “烤” 驗(yàn)，助力飛機(jī)飛得更高更遠(yuǎn)。

2、汽車工業(yè)領(lǐng)域

在汽車工業(yè)里，PEEK也無(wú)處不在。發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器部件、氣門座、密封件和墊圈，燃油泵、噴油器、冷卻系統(tǒng)密封件。

PEEK密封件

在車排氣管、催化轉(zhuǎn)換器、排氣閥，還有電子與電氣系統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)、電氣連接器、傳感器等等，都可能有 PEEK的蹤跡。PAEK被用于部分高性能汽車的剎車系統(tǒng)部件，耐高溫又耐磨。PEKEKK則朝著汽車輕量化結(jié)構(gòu)部件進(jìn)軍，是未來(lái)汽車發(fā)展的 “潛力股”。

800V電機(jī)槽襯墊PEEK膜應(yīng)用

3、醫(yī)療器械領(lǐng)域

PEEK在醫(yī)療器械領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越多！除了傳統(tǒng)加工，還在增材制造應(yīng)用，比如大博醫(yī)療采用贏創(chuàng) VESTAKEEP? i4 3DF聚醚醚酮長(zhǎng)絲，通過(guò)FDM 3D打印技術(shù)制造的椎間融合器獲批上市，為患者帶來(lái)了新的治療希望。

PEEK材料脊柱融合器件。

PAEK可用于制造可重復(fù)使用的手術(shù)牽開器，像AvaSpire PAEK樹脂制作的牽開器，有著優(yōu)異的性能，讓手術(shù)更順利。PEKEKK在牙科領(lǐng)域大放異彩，種植牙根、牙冠等都能看到它的身影。

PEKEKK制作顱頜面修復(fù)體等

4、電子電器領(lǐng)域

PEEK在電子電器領(lǐng)域也是 “香餑餑”。半導(dǎo)體制造設(shè)備中的晶圓承載器、蝕刻機(jī)部件等都離不開它，憑借出色的耐化學(xué)性和高溫穩(wěn)定性，確保了半導(dǎo)體制造工藝的順利進(jìn)行。PEK在電子封裝領(lǐng)域表現(xiàn)出色，制造的高性能封裝材料，絕緣性能和熱穩(wěn)定性都很棒，保護(hù)著電子元件不受外界干擾。PEKEKK則在5G通信設(shè)備中嶄露頭角，用于制造高頻電路板，低介電常數(shù)和低介電損耗角正切值讓高速信號(hào)傳輸毫無(wú)壓力，讓通信更加暢通無(wú)阻。

三、產(chǎn)能與成本

1、產(chǎn)能

在產(chǎn)能方面，PEEK的全球老大是英國(guó)威格斯，產(chǎn)能達(dá)到7150噸/年。比利時(shí)索爾維有2500噸/年左右，德國(guó)贏創(chuàng)聚芳醚酮產(chǎn)能1800噸/年。中國(guó)截至2024年上半年聚芳醚酮有效產(chǎn)能約6000噸/年。PAEK全球總產(chǎn)能約1.8萬(wàn)噸/年，不過(guò)除了幾個(gè)大廠，其他企業(yè)產(chǎn)能都比較小且分散。PEK的產(chǎn)能就相對(duì)小眾啦，專業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的企業(yè)不多，還處于小試或中試生產(chǎn)階段的企業(yè)不少。PEKEKK也是產(chǎn)能規(guī)模較小，主要生產(chǎn)企業(yè)在努力滿足高端需求的同時(shí)慢慢擴(kuò)大生產(chǎn)，但整體產(chǎn)量還是比較有限的。全球而言，威格斯是四種類型的全能量產(chǎn)廠家，國(guó)內(nèi)代表為吉林中研股份。

2、成本

說(shuō)到成本，PEEK因?yàn)樵腺F、生產(chǎn)工藝復(fù)雜，再加上市場(chǎng)需求大但供應(yīng)相對(duì)集中，價(jià)格可不便宜，每公斤要好幾百元呢。PAEK成本和PEEK差不多，甚至有的品種更高，不同品種成本也有差異。PEK研發(fā)和生產(chǎn)成本高，市場(chǎng)規(guī)模小，沒大規(guī)模生產(chǎn)，所以產(chǎn)品成本降不下來(lái)，在一些對(duì)成本敏感的領(lǐng)域就不太好推廣。PEKEKK同樣因?yàn)樯a(chǎn)技術(shù)要求高、原材料成本高、市場(chǎng)需求小、生產(chǎn)規(guī)模有限，成本也是高高在上，動(dòng)輒上千元一公斤。

四、有沒有未來(lái)，怎么看？

隨著科技的不斷進(jìn)步，PEEK、PAEK、PEK、PEKEKK這些高性能材料的未來(lái)，雖然充滿了無(wú)限可能！但僅限于不差錢的高端應(yīng)用！它們會(huì)朝著高性能化不斷邁進(jìn)，去征服那些對(duì)材料要求極高的領(lǐng)域，比如航空航天的更深空探索、國(guó)防的更尖端裝備。

PEEK配件示意圖

功能化開發(fā)也是重要方向，它們與3D打印技術(shù)的結(jié)合會(huì)越來(lái)越緊密，能夠快速制造出復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件，在新能源汽車、智能機(jī)器人、電子信息、生物醫(yī)療、海洋工程等新興領(lǐng)域也會(huì)有更廣泛的應(yīng)用。

PEEK 3D打印耗材

但是，也不能盲目樂觀。目前這些材料的成本較高，限制了大規(guī)模應(yīng)用。國(guó)內(nèi)陸續(xù)有多家企業(yè)批量生產(chǎn)PEEK材料，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，既要不斷投入研發(fā)提高產(chǎn)品性能，又要想辦法降低成本，提高產(chǎn)能。研發(fā)投入大、回報(bào)周期長(zhǎng)，市場(chǎng)需求又受多種因素影響。

不妨來(lái)看看中研股份2024上半年財(cái)報(bào)：

營(yíng)收與凈利潤(rùn)同比去年是下滑的，凈利潤(rùn)折合13%在塑料行業(yè)，還算不錯(cuò)的，但是與PEEK行業(yè)增長(zhǎng)并不匹配！那么問題又出在哪里了？來(lái)看看毛利：

財(cái)報(bào)有說(shuō)明毛利40.16%并不低，但是提醒投資人毛利波動(dòng)下滑的風(fēng)險(xiǎn)，那么下滑的風(fēng)險(xiǎn)又體現(xiàn)在哪里呢？

塑料君還是這個(gè)觀點(diǎn)，行業(yè)小卻門檻高，研發(fā)投入大、回報(bào)周期長(zhǎng)，市場(chǎng)需求又受多種因素影響，龍哥自家新的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手進(jìn)入市場(chǎng)，開卷之下增收不一定增利，一不小心就可能面臨技術(shù)被超越、市場(chǎng)被搶占的風(fēng)險(xiǎn)，下調(diào)價(jià)格是大勢(shì)所趨！等這個(gè)行業(yè)形成大規(guī)模效應(yīng)，但這個(gè)價(jià)格下調(diào)空間也不足10%，未來(lái)幾年P(guān)EEK樹脂價(jià)格3XX是極限。

好了，由于篇幅受限不能過(guò)于深入，本次關(guān)于聚芳醚酮家族的介紹就到這里啦！如果大家對(duì)PEEK、PAEK、PEK、PEKEKK需要更深入的了解，后面有機(jī)會(huì)塑料君詳細(xì)分析應(yīng)用案例。如果你對(duì)這些PEEK感興趣，關(guān)于成本、規(guī)格、性能和項(xiàng)目，下拉底部添加塑料君微信，歡迎在評(píng)論留言交流！

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