在過去75年左右的時間里，聚合物的廣泛使用徹底改變了我們的生活。由高性能聚合物（HPP）（如VICTREX? PEEK）制成的各種日用塑料制品，能夠在各種要求極高的耐用型應用中發(fā)揮作用。
---首席科學家John Grasmeder
幾個世紀以前的希臘人可能無法預料到，他們的“聚合物”一詞（意思是“有許多部分”），今天會成為一類材料的名稱。聚合物可以被定義為由大量相似單元（被稱為單體）聚集而成的分子結(jié)構組成的一種物質(zhì)。
我們不要忘記，大自然首先發(fā)明了聚合物——蛋白質(zhì)、碳水化合物、頭發(fā)、指甲，甚至DNA都是聚合物。人造聚合物的出現(xiàn)要晚得多，但今天已經(jīng)無處不在，并在現(xiàn)代生活中扮演著重要角色。
目前，每年大約生產(chǎn)3億噸聚合物，約占全球石油和天然氣消耗的6%。聚合物可分為兩大類——熱固性塑料和熱塑性塑料。熱固性聚合物的初始狀態(tài)通常為粘性液體，在受熱或加壓后發(fā)生硬化，形成不可再次熔融的固體。Araldite?膠粘劑即是一個例子。而就本文而言，熱塑性塑料則可在加熱時發(fā)生軟化和熔融，然后將其成型并在冷卻后變硬。熱塑性塑料可再熔融和再成型。
聚合物金字塔形圖
理解這個復雜主題的最簡單方法之一，就是將聚合物按金字塔形圖排列。金字塔形圖將聚合物分為三個主要類別:
· 商品聚合物
· 工程聚合物
· 高性能聚合物
商品聚合物如聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）位于金字塔底部。這類聚合物易于獲得且用量大，并根據(jù)用途具有相應的性能。例如聚乙烯，通常用于制造大容量用品，如塑料袋和包裝材料，在此類應用中高溫或極限強度不是關鍵因素。
而聚氯乙烯（PVC）是一種廣泛應用于建筑行業(yè)的材料，具有剛性和柔性兩種形式，剛性牌號用于窗框、排水管和管道，柔性牌號則通常用于電纜絕緣。商品聚合物的原材料通常來自石油和石化衍生物，并且生產(chǎn)成本低廉。而生產(chǎn)PVC的主要原料為鹽類物質(zhì)。
相比之下，工程塑料與商品聚合物有明顯區(qū)別，其具有一系列優(yōu)越的性能，尤其是在機械和熱力學性能方面——但性能優(yōu)越的塑料價格也更高。例如，聚酰胺類（尼龍）塑料應用廣泛，從服裝面料到食品和飲料容器，以及工程應用，如家用電器和汽車部件。
在4萬英尺的高空，航空航天工業(yè)正面臨著在設計方面遇到的挑戰(zhàn)，包括壓力和溫度的波動，以及減少CO2 排放的需求，再加上要首先確保乘客安全的嚴格立法和監(jiān)管。
此外還有另外一項挑戰(zhàn)。預計在未來20年中，全球航空航天業(yè)將需要超過3.5萬架新飛機。因此，制造商必須加快新飛機的組裝速度，而且在功能、成本或重量方面不會造成損失。
因此，飛機OEM正在尋找簡化制造流程的方法，例如通過設計功能強大的注塑PEEK組件來合并零件的數(shù)量。而接下來的改進工作也已浮出水面，即采用新的復合材料(VICTREX AE? 250)并結(jié)合一種特殊技術（混合成型工藝）來開發(fā)零件。這種改進可實現(xiàn)連續(xù)制造工藝，與熱固性塑料相比，將周期時間從數(shù)小時計縮短為數(shù)分鐘，因此具有明顯的競爭優(yōu)勢。結(jié)構支架就是一個很好的例子。除了加快零件制造和飛機組裝，與金屬相比，這些支架還可以減少60%的重量，并符合零件所需的強度。如今，已有超過1.5萬架服役飛機采用了基于PEEK的解決方案。
聚醚醚酮（如VICTREX? PEEK）適用于極端和苛刻的環(huán)境。雖然替代材料可滿足特定需求，但PEEK可同時滿足多種需求。例如，重量輕、強度高的聚醚醚酮聚合物，具有很高的耐磨性、耐溫性、抗疲勞性和耐腐蝕性液體/化學物質(zhì)的能力，并能夠
· 提高燃油效率
· 提高安全性
· 延長零件壽命
· 提供更優(yōu)的舒適性（運轉(zhuǎn)流暢、噪音低）
· 提供更大的設計自由度和/或
· 更高的生產(chǎn)成本效益。
舉幾個例子：如今已有超過2億名汽車駕駛員依賴于新型、基于Victrex PEEK的ABS/ESC剎車元件；超過1.5萬架飛機安裝了威格斯的解決方案，如支架、卡箍或隔熱、隔音材料；超過十億臺移動設備使用了我們的解決方案，如高性能揚聲器。PEEK甚至被用于人體內(nèi)部：隨著對改善病人護理需求的不斷提高，PEEK作為生物材料的使用歷史還未超過15年，但在全球九百萬個植入裝置中，已使用了來自Invibio （威格斯子公司）的PEEK-OPTIMA?聚合物——這項統(tǒng)計令人印象深刻。
先進的PEEK材料、生產(chǎn)工藝和經(jīng)過整合的產(chǎn)品方案，正在為提高效率和新的潛在用途打開大門——古希臘的科學先驅(qū)們一定會為此引以為豪。
Araldite?是Huntsman Advanced Materials公司的注冊商標
John Grasmeder博士在聚合物領域擁有超過25年的經(jīng)驗，曾在英國和德國的帝國化學工業(yè)公司（ICI）、巴斯夫、Hoechst和殼牌合資公司擔任過研發(fā)、商務和業(yè)務領導職位。他已在威格斯工作11年，自2010年起擔任技術總監(jiān)一職，并于2016年成為首席科學家。
