说起特种工程塑料，很多人可能听过PEEK（聚醚醚酮），它已经广泛应用于医疗器械、汽车制造等领域。聚醚酮酮（PEKK）是继PEEK之后突破性研发的特种工程塑料，具有更突出的综合力学性能、高速磨擦性能、耐候性、耐辐射性能等。它被誉为金字塔尖的超高性能聚合物，正以其非凡特性悄然改变着航空航天和医疗等高端产业。

PEKK是什么？

PEKK是聚芳醚酮（PAEK）家族的新一代成员。你可以把它理解为PEEK的“加强版”。它在主链结构中巧妙地引入一个醚键和两个酮键，通过调整两种关键原料（对苯二甲酰氯(T)和间苯二甲酰氯(I)）的比例，定制出具有不同性能的材料。

PEKK的化学结构

PEKK性能优势：

力学性能强悍：强度、韧性、耐磨性、抗冲击性均优于PEEK，部分指标甚至可与金属媲美。

高热稳定性：熔点最高可达390℃，初始热分解温度超过500℃，能耐受更极端的温度环境。

轻量化王者：密度仅约1.3g/cm³，比金属轻得多，是实现航天器、卫星减重的核心。

耐温抗辐射：耐高温（250℃）、耐低温（-200℃）和宇宙辐射，是太空环境的理想材料。

生物相容性佳：已获美国FDA批准用于颅骨、脊柱等植入物，且X光透明，便于术后检查。

PEKK的物理机械性能

为什么是“粉末”？PEKK粉末的独特优势

PEKK作为一种高性能热塑性聚合物，通过不同的加工方式成型为颗粒、粉末、纤维、片材、复合材料预浸料等。而PEKK粉末的应用非常重要，并在高端制造领域应用广泛。

1、为热塑性加工而生

粉末形态是选择性激光烧结（SLS）3D打印的理想原料。激光逐层融化粉末，可一体成型复杂、轻量、高强度的结构件，无需模具，尤其适合小批量、定制化的高端制造。

2、实现极致均匀与致密

在粉末浸渍法制造碳纤维复合材料时，微米级PEKK粉末能均匀渗透到纤维束中，实现树脂与纤维的完美结合，从而生产出性能远超传统环氧树脂复合材料的航空级部件。

核心应用场景

1、 高性能粉末涂料的“升级答案”

PEKK粉末涂料主要应用在化工行业，化工行业的生产设备如反应釜、搅拌桨、输送管道，起到耐高温防腐蚀的作用。相比目前化工设备常用的PFA涂层，PEKK粉末涂料展现了全面超越的性能：

更省料、更高效：密度低40%，同等重量可多喷涂40%面积；

更节能、易操作：加工温度低约30℃，能耗更低，上粉率更高，喷涂的可操作性更强；

附着力更强：可直接与金属牢固结合，省去底涂工序，涂层更耐久。

2、3D打印的“顶级耗材”

选择性激光烧结（SLS）这是PEKK粉末最核心、最知名的应用。PEKK是用于SLS工艺的性能最高的聚合物材料之一。

（1）航空航天领域

PEKK粉末直接用于打印卫星支架、火箭发动机部件等。美国NASA的猎户座飞船、波音公司的飞机零件均已应用。其高耐温、抗辐射的特性，使打印出的部件能直接胜任极端太空环境。

 3D打印PEKK用于NASA 猎户座（Orion）宇宙飞船对接舱门

（2）汽车领域

PEEK行业已经开发出高耐磨、高强度、耐高温、低摩擦系数、耐冲击、耐疲劳、高流动性等不同性能的牌号，满足在传统燃油汽车的发动机、传动、悬挂/转向、刹车、燃油、HAVC等六大系统的应用需求，目前已经商业化50多个PEEK部件。近年来，随着新能源汽车的兴起，越来越多的PEEK新应用在锂离子电池和氢燃料电池汽车开发成功。

PEEK的一些应用（图源：鹏孚隆展台）

（3）医疗领域

PEKK粉末的生物相容性和灭菌稳定性，使其成为可植入式医疗器械的完美选择。通过专有的激光烧结工艺，为每个患者精确设计的针对患者的植入物，也可以生产系列植入物，如标准尺寸的脊柱椎间融合器或缝合锚钉。

图1、2患者特异性颅颌面植入物；图3 Fortilink®椎间融合装置

3、先进复合材料的“关键基体”

PEKK作为基体，与碳纤维结合制成的热塑性复合材料（CFRTP），是航空结构件轻量化的未来方向。这种材料抗冲击、可焊接、成型周期短，已用于飞机舱门、操纵系统组件等关键部位。

航空航天用碳纤维增强PEKK预浸带

结语

PEKK粉末将材料的极限性能，通过3D打印、涂层工艺转化为实实在在的尖端产品。从太空到人体，从实验室到生产线，随着国产化量产（如凯盛新材）的推进，这颗“中国智造”的粉末，必将推动更多行业迈向高性能化的新纪元。

参考资料：

[1] 碳纤维研习社，凯盛新材：商业航天 “隐形冠军” ？唯一量产 PEKK，70% 高增长锁定未来5年

[2] 医械探索，创新材料|用于骨科优于PEEK和钛的OsteoFab®PEKK材料

[3] 化工交流，一文看懂金字塔尖的特种工程塑料PEKK！

[4] 阿科玛高性能聚合物，更少的使用量，更短的加工时间——PEKK粉末涂料

[5] 高性能树脂及应用，聚醚醚酮PEEK在汽车中的近50种应用

粉体圈七七