更新时间：作者：小小条
聚醚醚酮（英文Poly-Ether-Ether-Ketone，简称PEEK）是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，属特种高分子材料。PEEK预浸料是以聚醚醚酮（PEEK）树脂为基体、以高性能连续纤维为增强体的复合材料预浸料。其结合了PEEK的耐高温、耐腐蚀特性与纤维的高强度，广泛应用于航空航天、汽车、医疗等领域。
热压成型工艺将预浸料裁剪铺贴后置于模具中加热，待达到成型温度时通过加压设备赋形。原材料可选用纤维织物与树脂粉末/薄膜组合或直接采用热塑性预浸料。成型过程中，层压板呈现中心向边缘递减的压力梯度，树脂熔体横向渗透。因纤维低伸长率，层合板沿纤维方向仅树脂溢出，而垂直方向因树脂流动速率不足易形成阶梯压力，导致层压板扭曲变形。该工艺需精准控制压力分布与树脂流动性以确保制件质量。
PEEK 复合材料热压成型主要需克服三大难点
(1) PEEK 等高性能热塑性树脂低熔体流动速率和高成型温度不利于树脂对纤维的浸渍；
(2) 热塑性预浸料常温环境下无黏性、硬挺度高，使其铺覆性不如热固性预浸料；
(3) 成型过程中的温度压力控制、降温和热处理工艺对复合材料的孔隙产生以及树脂的凝聚态结构影响复杂。
预浸料作为制造复合材料的中间材料，是连续纤维增强 PEEK 复合材料制备中的一个重要环节。
PEEK复合材料热塑性预浸料的制备方法
1、热熔浸渍法
常用纤维和树脂复合方法，如图所示，用螺杆挤出机将 PEEK 树脂熔化成熔体送进密闭模具，纤维束经树脂熔体浸渍制预浸料，即热熔浸渍法。该法要求树脂熔融时粘度低、与纤维浸润性好，无交联反应，化学稳定性佳且粘度波动小。其优点是不使用溶剂，避免制件因挥发份致孔隙率高；缺点是树脂熔融浸渍纤维需高温高压，制备的预浸料柔软性、悬垂性较差。
热熔浸渍法制备PEEK热塑性预浸料
2、混编浸渍法
先把热塑性树脂加工成微细纤维，接着将树脂纤维与增强纤维按经纬线混编成平纹或缎纹织物，也可把热塑性纱线和单向纤维复合成混纤纱后编织。利用纤维柔软、悬垂性好的特点，混编织物中两种纤维能滑动、旋转，有变形能力。制备复杂曲面结构时，可通过纤维滑移、节点旋转、网格变形贴模。成型时，热塑性树脂纤维高温熔融，在压力下浸润纤维。
对于复杂曲面或精细结构制件，成型过程中铺层内部剪切形变及层间角度变化,有良好的铺覆性。但混编工艺易损伤增强纤维，且高粘度树脂熔体导致浸渍不充分，增强纤维无法与树脂基体充分接触,会造成界面性能不佳。
混编浸渍法制备PEEK热塑性预浸料
3、静电粉末预浸法
利用静电流化床使导电纤维丝束蓬松分散并展宽，热塑性树脂粉末在静电作用下填充纤维间隙，通过预热固结固定，实现高效生产。该方法浸渍速度快，采用超细粉可制得柔软预浸料
静电粉末浸渍法制备PEEK热塑性预浸料
4、悬浮液粉末预浸法
以水为环保分散介质，通过均匀分散热塑性树脂细粉并渗透至纤维束，经加热熔融实现充分浸渍，形成高性能预塑性预浸料。相较于传统工艺，兼具环保性、纤维浸润均匀性和材料性能优势，是制备高质量预浸料的有效路径。
悬浮液粉末浸渍法制备PEEK热塑性预浸料
PEEK复合材料预浸料设备
国内企业在积极研发，部分依赖进口或自主研发。主要技术包括上述4类方式，各有优缺点。国内设备面临技术封锁，但部分企业已取得进展。市场处于发展初期，未来随着技术突破和应用扩展，需求带来极大增长。
核心热压工艺段采用电磁感应加热辊，锻造合金钢；机械精度：±0.001mm（@RT），±0.005mm（@PT）；最高温度450℃，辊面温差±1℃；辊体硬度≥HRC58，硬化深度度≥8mm。
结语
综上所述，聚醚醚酮（PEEK）作为特种高分子材料，其预浸料结合了PEEK与纤维的优异特性，在多个重要领域有着广泛应用前景。热压成型工艺是制备PEEK复合材料的重要方法，但面临着树脂浸渍、预浸料铺覆性以及成型过程中温度压力控制等诸多难点。目前，PEEK复合材料热塑性预浸料的制备方法多样，每种方法都各有优劣。国内在PEEK复合材料预浸料设备方面虽面临技术封锁，但部分企业已取得一定进展，市场尚处于发展初期。
展望未来，随着相关技术的不断突破和应用领域的持续扩展，PEEK复合材料预浸料的市场需求有望实现极大增长。科研人员需进一步优化制备工艺，攻克热压成型难点，提升产品质量与性能。企业也应加大研发投入，突破技术瓶颈，推动PEEK复合材料产业迈向新的高度，为航空航天、汽车、医疗等行业的发展提供更优质的材料支持。
来源：上海联净自动化技术有限公司
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