塑料“金字塔顶端”的材料——PEEK在医疗领域大显身手，渗透率快速提升，目前已应用于电子、航空航天等领域

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聚醚醚酮树脂（polyetheretherketone，简称PEEK树脂）是一种高温热塑性塑料，具有较高的玻璃化转变温度（143℃）和熔点（334℃），负载热变形温度高达316℃（30%玻璃纤维或碳纤维增强），可在250℃下持久利用，与其他耐高温塑料如pi、pps、ptfe、ppo等相比，使用温度上限超出约50℃。结构式如下：

在过去几十年中，塑料在医疗领域的应用越来越广泛。聚醚醚酮（PEEK）自从1999年首度应用于临床以来，凭借其自身独特的特性在众多医用材料中脱颖而出，得到了众多医疗器械制造商和外科医生的认可，圈粉无数，成为医用材料界的重量级明星。

一、PEEK在医疗领域的应用

PEEK之所以受到青睐，与其自身的特性密不可分。

PEEK的性能

1）很好的生物相容性

生物相容性是一种材料是否适合人体植入的最基本的要求，必须无细胞毒性、诱变性、致癌性且不引发过敏。植入级PEEK纯度高，满足 ISO 10993-1要求，具有优异的生物相容性，没有任何副作用。

2）与人体骨骼相近的弹性模量

相比于金属，PEEK的弹性模量较低，与骨骼相近，有效缓解应力遮蔽效应，使周边骨骼保持强度。

PEEK与骨骼、金、钛、钴铬合金的弹性模量比较

3）X射线可透性

PEEK可透过X射线，提供了良好的术后可见性，透视病灶清晰。植入体可见也可以通过树脂改性来实现。

4）耐腐蚀性

除浓硫酸外，PEEK不溶于任何溶剂和强酸、强碱，具有很高的化学稳定性。

5）优异的消毒性能

可在300℃加压热水或蒸汽中使用，在134℃下经受多达3000次的循环高压灭菌。因此可用于生产灭菌要求高、需反复使用的手术或者牙科设备。

PEEK在医疗领域的应用

1）可植入

人体对植入材料的要求很高，如良好的生物相容性和终生耐用。金属一直是植入材料的首先，PEEK的出现打破了这种格局。

植入物用PEEK需满足ASTM F2026的要求，可用于植入物或者与血液、骨骼和组织接触超过30天的各种临床应用，如脊柱融合器、创伤骨折固定、骨科、颅颌面外科、口腔修复以及瓣膜支架、胃肠道支架、植入式体液泵、舌下神经刺激系统等。

PEEK椎间融合器，赢创

PEEK颅颌面修复，赢创

PEEK颅骨链接片，上海锦廷

口腔种植修复，来源于Invibio官网

PEEK胸骨固定带，康拓医疗官网

PEEK医用导管，君华特塑

2）非植入

PEEK优异的化学稳定性、强度、刚度和韧性，可多次重复高温消毒，非常适合医疗器械应用，例如药物输送、牙科基台、导管、血液管理和手术器械。

齿盘，君华特塑

瞄准器支架，君华特塑

PEEK护膝，远铸智能

医用PEEK的成型工艺常见有3D打印、注塑等，3D打印可以生产更复杂的空间结构形态产品，通过未烧结区粉末的回收利用可以提高原材料利用率，控制生产成本。

二、PEEK渗透率快速提升

老龄化、活跃人口对医疗保健的要求更高。性能优异的PEEK在医疗领域的认可度将越来越高，应用也越来越广泛，渗透率快速提升。

在医疗技术发达的北美地区，根据调研机构Statista的数据显示，2017年，医用PEEK市场规模约1.766亿美元，到2025年，市场规模预计达到3.358亿美元，增长90%。

北美地区医用PEEK市场规模

数据来源：Statista

而在我国，根据南方所数据，在颅骨修补产品方面，2017~2019年，PEEK颅骨修补产品市场规模复合增长率超过 80%，呈现出替代钛材料的趋势。

从应用端来看，作为国内PEEK颅骨修补领域的龙头，康拓医疗的半年度报告显示，PEEK渗透率快速提升，其PEEK材料神经外科产品实现收入5453.41万元，较上年同期增长60.00%。

从材料端来看，近期国内外PEEK材料企业也是动态不断：

9月29日，威格斯签订协议，计划在上海扩大PEEK产能，增加研发和生产三条产线；

9月13日，中研高分子发布公告，新设立全资子公司吉林省厚和医疗科技有限公司以扩大其医疗级聚醚醚酮材料及相关制品的研发规模。

沃特股份布局聚芳醚酮树脂聚合、改性以及产品加工。7月4日，沃特增资深圳协同创新高科技发展有限公司，以3D打印技术为结合点，布局植入类医疗器械等高端应用领域。

目前，PEEK树脂生产商有威格斯（Invibio）、索尔维、赢创、浩然特塑、鹏孚隆、中研高分子、君华特塑等，PEEK型材企业有恩信格、江苏米同、宁波琳盛高分子、沃尔鑫等。

全球主要PEEK树脂生产企业

三、PEEK在其他领域的应用

电子电器

在电子电器方面，PEEK树脂具有良好的电气机能，是良好的电绝缘体，在高温、高压和高湿度等恶劣的工作环境前提下，仍能保持杰出的电绝缘性。因此电子电器领域逐步成为PEEK树脂的第二大应用范畴。

在半导体工业中，PEEK树脂常常利用来制造晶圆承载器、电子绝缘膜片和各类连接器件，还可用于晶片承载片（wafercarriers）绝缘膜、连接器、印刷电路板、高温接插件等。

此外，PEEK树脂还可利用于超纯水的输送、储存设备，如管道、阀门、泵和容积器等。此刻日本等国的集成电路的生产也已在利用PEEK树脂材料。

超纯系统

硅晶片托架

机械工业

在机械工业方面，PEEK树脂常常利用来建造紧缩机阀片、活塞环、密封件和各类化工用泵体、阀门部件。用该树脂代替不锈钢建造涡流泵的叶轮，除此以外，PEEK树脂合适管组工件材料的规格要求，在高温下仍可利用各类粘合剂进行粘接，所以现代连接器将是其另外一个潜伏的利用市场。

PEEK材料应用于机械零部件

PEEK材料应用于齿轮

汽车领域

PEEK聚合材料因其异常坚固、具有化学惰性和阻燃特性，并容易加工成公差极小的零部件，PEEK的比重轻、防腐性、抗温性等优点，可以成功取代金属、传统复合材料以及其它塑料。

PEEK聚合材料已正式通过多家飞机制造商的资质认可，同时也符合供应军用标准产品要求，PEEK树脂可以制造各种飞机零部件---在航空航天领域应用得以迅速扩展。

PEEK材料应用于汽车滚动轴承保持架

PEEK材料应用于汽车用汽油泵滑块

汽车座位调节器

航空航天

在航空航天方面，PEEK树脂可以替代铝和其它金属材料制造各类飞机零部件，操纵其优良的阻燃机能，可用来制造飞机内部部件，以降落飞机产生火警时的风险程度。

PEEK材料应用于航空航天燃料箱

PEEK材料应用于雷达天线罩

燃源电力

在燃源电力方面，PEEK树脂具有耐高温性，又不易水解，并且耐辐射，所以用其建造的电线电缆线圈骨架等已成功利用于核电站。

石油勘查

在石油勘察与开采工业中，可用于制造开采机械触及的特别几何尺寸的探头。

涂料

在涂料方面，将PEEK树脂的粉末涂料覆盖在金属上，可以获得具有绝缘性好、耐腐蚀性强、耐热、耐水的金属。PEEK粉体涂装成品，遍及利用于化工防腐蚀、家用电器、电子、机械等范畴。此外，PEEK树脂还可用于制造液体色谱阐发仪用填充柱和连接用的超细管。

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