【复合信息】聚酮POK的4个“非常”和改性应用

04-26 02:41

POK，全称聚酮亚胺（Polyketone），是韩国晓星集团开发生产的一种工程塑料，整体性能极佳，属于聚酮类材料，由CO组成。、新型绿色聚合物材料，由乙烯、丙烯组成。

POK在生产过程中消耗了大量的一氧化碳，每50,000吨POK，消耗的一氧化碳质量为25,000吨，相当于5年净化效果的380万棵松树，因此POK生产和应用的大力发展符合绿色可持续发展战略。

(POK是一种晶形工程塑料，其特点介于一般工程塑料和特殊工程塑料之间)

从2004年到2013年的10年间，晓星每年投入500亿韩元的研发费用，成功开发了Polyketone商业化，获得了160项原材料技术相关专利(韩国国内133项，海外27项)。一九三八年尼龙开发后，业界称时隔75年出现的聚酮材料为革命性材料。

很耐磨——是POM耐磨性的14倍；

很耐化学-耐中酸中碱，各种燃油，各种化学溶剂；

很强的韧性-PBT的抗冲击能力是2.3倍；

非常隔离——它对水蒸气中的各种氮氧化合物有很高的阻隔作用，相当于EVOH非常耐水解——是PPO耐水解的1.3倍。

POK结构-性能解释

POK是目前耐磨性最突出的新型工程塑料，其耐磨性是POM的14倍，磨损量极低，长期使用尺寸稳定性高，受温度变化影响特别小，噪声效果突出；

它具有优异的耐水解性。无论是冷水还是热水，其机械性能变化都比尼龙、聚酯小很多，基本相当于PPO和PPS，可以在水环境中长期使用。

由于其密切的结晶结构，对各种物质的隔离效果极佳。它不亲油，不亲水，耐各种化学溶剂。它的隔离性能基本相当于EVOH，各种隔离产品可以通过挤出、注塑、吹塑等不同的工艺形成。

改性后的热变形温度为200-215℃，长期使用温度可达120℃，其性能在高温下优于许多工程塑料，应用范围更广；

在低温方面，由于材料具有优异的低温韧性，在零下20-40℃的条件下仍然具有良好的抗冲击性能；

其耐化学性能极佳，C-C键具有耐化学性，除强氧化剂外，其它化学环境均可耐受，耐化学性能与PPS基本相同。

脂肪族聚酮（a）α晶和（b）β晶体结构示意图

POK分子链条整齐，是一种晶体聚合物材料。现在的研究表明POK存在。α和β两种晶体结构(见上图)。α晶型中，A=6.91，B=5.12，C=晶体密度为1.382g/cm3，7.60，β晶型中，A=7.97，B=4.76，C=晶体密度为1.297g/cm3，7.57。

改性方法POK

共混改性POK

通过将POK与其他高聚物混合，可以获得各种性能优异的复合材料。如果与PP混合，由于相容性差，构成了岛屿结构，但二相结合性大，降低了两组分的结晶率，使复合材料具有实用价值。

Zuiderduin等人对POK材料加入橡胶对复合材料的影响进行了系统的探讨，并制备了聚酮/乙丙橡胶等韧性强的复合材料。

POK材料和聚酰胺材料可混合在一起，实现良好的界面接触，制备性能良好的复合材料。

另外，为了提高性能或降低整体材料成本，POK还可以与其它填料结合使用。例如碳酸钙颗粒沉淀、短切玻璃纤维增强、酸酐、石墨烯、PVDF等。

化学改性POK

由于POK材料分子主链上有基础，可以引入新的官能团作为侧链部分，如甲基、缩酮、硫醇、亚甲基、氰醇等。通过亲核加成，从而制备出各种不同物理性能的聚酮材料。

利用二胺(例如1,2-二氨基-丙烷)对POK材料进行化学改性，这是一种制备多胺的简单方法，所得材料可作为表活剂。并且经过测试，采用这种方法制备的平均粒径约为50nm纳米乳液，性能稳定将近一个月。另外，POK经过酰胺化反应后，可作多壁碳纳米管。（MWNT）的接枝剂。POK改性产生的多胺在生物学上的特点引起了学术界的关注。

Diels-Alder反应可通过呋喃改性POK材料和1,1(二亚苯基)双马来酰亚胺获得交联网络。由于Diels-Alder反应的加成可逆性，得到的交联网络体现为热固性，可以继续加热，然后恢复到热塑性。这种材料可以在50℃以下交联，并且可以在110℃以上的温度下再次解除交联。结果表明，通过DMA和DSC分析，该材料具有良好的可逆性和良好的机械性能。

在工业胶粘剂领域，POK材料的化学改性功能材料也被广泛使用。在早期阶段，我们研究了POK乳液在粘合剂行业的应用。

另外，改性POK能与天然商品成功结合，从而使胶水具有更加突出的环境友好性，并具有更好的粘结性能。

应用POK

具有优异的聚酮性能，可用范围极其广泛，涂料、油墨和汽车制造是其主要需求方。

在涂料领域，聚酮与涂料中的溶剂和树脂具有优异的相容性，可以提高涂料的硬度、附着力、耐候性和颜色。在油墨领域，聚酮可以提高油墨的快干性、流平性和光泽度，可用于生产醇厚的油墨、凹版油墨、柔版油墨、圆珠笔油墨等。在车辆制造领域，聚酮可用于生产汽车耐磨零件，包括发动机罩下盖、加油口颈、端槽等。

中山市美捷时包装产品有限公司是国内POK应用主要用于生产气雾阀，主要用于生产PA6；

POK也可以用来生产净水器和淋浴，因为POM会有沉淀甲醛的概率，所以POK在使用饮用水的部件上有一定的优势，下游企业主要集中在厦门。

POK还用于生产娃娃、口红管、化妆品瓶等注塑产品。在石油开采领域，极高粘度挤出级POK还可以替代一些超高分子聚乙烯，用于生产采油管等产品。

已知的POK材料应用产品主要有：

1.工业及日用品:水龙头、化妆品包、冷藏器门、齿轮、椅子、头顶灯锁、工业切割半成、支架、液压密封、伞头、耳机头戴等用品。

与尼龙捆扎带相比，POK捆扎带韧性高2倍，拉力高5倍以上，成型时间短，无水煮。