近日,我国在高性能工程塑料领域取得重大突破——徐州工业职业技术学院不酮凡响团队负责人施韶涵、周人航通过采用广泛长时的研究,成功改进的酚酞聚芳醚酮(PEK-C)材料成功实现小规模合成量产。这一成果有助于推动我国在高性能特种工程塑料领域的快速发展,并有望在航空航天、医疗器械、汽车高端制造、5G通信等先进产业实现自主研发。
图1“不酮凡响项目组”检查酚酞聚芳醚酮预浸料
酚酞聚芳醚酮(PEK-C)是用酚酞作二元酚与二氟二苯酮缩聚而得的一类高分子量聚合物,属无定形高分子。是一种耐高温、高强度、耐腐蚀的特种工程塑料,长期使用温度可达260℃以上,机械性能和化学稳定性远超普通塑料,被誉为“塑料黄金”。长期以来,PAEK类高分子的核心生产技术被美国、德国等少数企业垄断,导致国内高端制造业依赖进口,成本高昂。
此次国产PEK-C的改进突破,得益于科研团队在催化工艺和阻燃技术上的创新。项目负责人介绍,新工艺采用环保型催化剂,生产效率提升20%,成本降低30%,且产品性能完全符合国际标准。目前,该材料已通过汉硕高新材料、天津和瑞得科技等龙头企业的测试认证,将率先应用于无人机的轻量化结构件和防火阻燃机身的预浸料制作基础材料。
图2 轻量化无人机机身 图3 无人机旋翼
在医疗领域,PEK-C的生物相容性也备受关注。天津某三甲医院专家表示,相比传统金属或PEEK(聚醚醚酮)材料,PEK-C更接近人体骨骼的力学性能,可大幅降低植入术后的排异反应,未来有望在骨科修复、牙科种植等领域广泛应用。
图4 PEK-C制作的人工骨骼材料 图5 PEK-C骨骼材料截面放大图
业内专家指出,PEK-C的国产化不仅降低了相关行业的生产成本,更提升了产业链安全性。随着新能源汽车、半导体等产业的快速发展,PEK-C的市场需求将持续增长,预计到2027年全球市场规模将突破十亿元。此次技术突破,为我国高端新材料产业的高质量发展注入了强劲动力。
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