A polieteretercetona, comumente abreviada como PEEK, é um termoplástico de engenharia de alto desempenho que pertence à família das policetonas. É conhecido por suas excelentes propriedades mecânicas, térmicas e químicas.

Essas propriedades tornam o PEEK adequado para uma ampla gama de aplicações. Os usos incluem as indústrias aeroespacial, automotiva, médica e eletrônica.

Mas você sabe o que o torna único em comparação com outros plásticos resistentes ao calor?

Aqui está:
*A estrutura do PEEK e o mecanismo de reação por trás dele
*Comparação de várias versões de PEEK de outros plásticos resistentes ao calor
*Condições de processamento adequadas e produtos finais utilizáveis

O que é PEEK – Polieteretercetona?

A polieteretercetona (PEEK) pertence à família dos polímeros de policetona (PEK, PEEK, PEEKK, PEKK, PEKEKK). Destes, o PEEK é o mais utilizado e produzido em larga escala. Ele foi listado no ICI desde o início dos anos 1980. PEEK é um plástico totalmente reciclável.
Nº CAS: 29658-26-2
Nome químico: Poli(oxi-1,4-fenileno-oxi-1,4-fenileno)]
Fórmula química: C 19 H 14 O 3

Síntese de PEEK
Os polímeros PEEK são obtidos por polimerização passo a passo através da dialquilação de sais de bisfenol. Envolve a reação de 4,4'-difluorobenzofenona ou 1,4-bis(4-fluorobenzoil)benzeno com hidroquinona. A reação ocorre na presença de um carbonato de metal alcalino. O polímero é então isolado removendo o fluoreto de metal alcalino e o solvente de polimerização.

Este polímero exibe a maior transição térmica de qualquer outro polímero comercial. Isto se deve à sua estrutura rígida de polímero aromático. Como resultado, eles podem ser usados ​​em temperaturas de até 240°C.

Visão geral das propriedades típicas
PEEK é um termoplástico de engenharia semicristalino de alto desempenho. Este material rígido e opaco (cinza) oferece uma combinação única de

propriedades *Mecânicas.
* resistência a produtos químicos e abrasão.
*Resistência a temperaturas excepcionalmente altas
*Quando combinado com propriedades de flexão e tração, o polímero também apresenta excelente resistência à fluência. O material pode suportar cargas elevadas em temperaturas elevadas* por longos períodos de tempo sem deformação permanente.

Além dessas propriedades, o PEEK possui:

*Alto ponto de fusão (Tm), 343°C
*Alta temperatura de transição vítrea (Tg), 143°C
*Alta temperatura de operação contínua, até 260°C

Essas propriedades tornam o PEEK e seus compósitos adequado para aplicações de alta temperatura. Isso inclui aplicações aeroespaciais, automotivas, estruturais, elétricas e biomédicas.

Apesar do preço mais elevado dos polímeros, o valor agregado que os materiais PEEK trazem às peças fabricadas inclui:

* Leveza.
*Força ou resistência e
*capacidade de sobreviver por mais tempo em ambientes agressivos.

O polímero exibe resistividade de volume e resistividade de superfície elevadas. Mantém boas propriedades de isolamento em uma ampla faixa de temperatura. Ele também pode resistir a mudanças ambientais.

PEEK tem uma classificação de inflamabilidade V0 tão baixa quanto 1,45 milímetros e um LOI de 35%. Possui geração extremamente baixa de fumaça e gases tóxicos. A cristalinidade confere excelente resistência a muitos fluidos e propriedades superiores à fadiga.

PEEK é insolúvel em todos os solventes comuns. Não hidrolisa. Pode ser usado por milhares de horas em vapor ou água pressurizada sem perda perceptível de desempenho.

As propriedades adicionais do PEEK incluem:

*Baixa fricção
*Boa estabilidade dimensional
*Excelente resistência à autoclave
*Biocompatibilidade
*Longa vida
*Pureza inerente

Comparação de desempenho: versões PEEK e outros polímeros resistentes a altas temperaturas

Versões PEEK puro vs. reforçado

Os graus de PEEK reforçados com fibra de carbono oferecem excelentes propriedades de tração. São alcançadas resistências à tração de 29.000 psi e o desempenho é mantido a 299°C. Classes reforçadas oferecem melhor desempenho em temperaturas muito altas.

Classes reforçadas aumentam o módulo de flexão em temperaturas muito altas. Reforços de vidro e carbono também podem ser adicionados:

*resistência à fluência e fadiga,
*Condutividade térmica e
*A temperatura de deflexão térmica do polímero


Comparação do PEEK com outros plásticos resistentes a altas temperaturas

*PEEKs apresentam excelente resistência à tração, HDT, temperatura operacional, adesão, processamento e emissões de gases tóxicos em comparação com fluoropolímeros. No entanto, eles são inferiores em resistência química, custo, tenacidade e intemperismo UV.
* Comparado ao PPS, o PEEK possui resistência ao calor, tenacidade e resistência a derramamentos significativamente superiores.
*O PEEK possui maior desempenho em temperatura, resistência à abrasão, resistência química e propriedades de fadiga em comparação ao PES.
*PEEK normalmente não é misturado com outros polímeros. No entanto, pode formar misturas miscíveis com uma variedade de outras policetonas e as misturas PEEK/PEI têm uma Tg elevada e são altamente compatíveis com misturas PES e PPS.


Limitações do PEEK

*Caro para aplicações exigentes
*Processamento em alta temperatura
*Atacado por certos ácidos, por exemplo, ácido concentrado Ácido sulfúrico, ácido nítrico, cromo
*Atacado por halogênios e sódio
*Baixa resistência UV

Como os polímeros PEEK são processados?

A poliéter éter cetona é processada por métodos convencionais, tais como:

*Moldagem por injeção.
*Extrusão
*Moldagem por compressão, etc.
No entanto, as condições de processamento utilizadas para moldagem afetam a cristalinidade e as propriedades mecânicas.

Como um termoplástico linear, o PEEK pode ser processado por fusão na faixa de temperatura (370 a 420°C). Nenhum gás corrosivo é gerado durante o processamento de poliéter éter cetona. O monitoramento eficaz da temperatura de fusão de plásticos altamente termoplásticos melhora a qualidade do produto.
Antes de processar a Polieteretercetona, recomenda-se secar o material por 3 horas a 150°C ou 2 horas a 180°C. Isto é para evitar quaisquer defeitos de moldagem. Isto é para evitar quaisquer defeitos de moldagem.

Processamento de polímeros PEEK:
Moldagem por Injeção
*Recomenda-se uma temperatura de molde de 160-190°C para obter boa cristalização e minimizar empenamento.
* A pós-cristalização a 200°C é possível, mas não recomendada para aplicações que exigem alta estabilidade dimensional.
*PEEK é adequado para injeção de peças muito pequenas com tolerâncias dimensionais restritas.
*Pressão de injeção: 70-140 MPa
*Encolhimento da moldagem: Não preenchido - 1,2-2,4%, Cheio - 0,1-1,1%

Extrusão
*A temperatura de resfriamento tem um efeito significativo na cristalinidade, bem como nas propriedades.
*Para extrusão de filmes e folhas, um cilindro de resfriamento de 50°C produz um material amorfo transparente.
Um cilindro de resfriamento de *170°C produzirá um material opaco e altamente cristalino.
*Filmes orbitais ou biorientados também podem ser produzidos pelo processo de extrusão.

Impressão 3D
Com suas propriedades exclusivas, a impressão 3D do PEEK permite a construção de praticamente qualquer geometria de projeto complexa que seria impossível de produzir usando outras tecnologias. O método Fused Deposition Modeling - FDM (ou Fused Filament Fabrication - FFF) é usado para impressão 3D usando filamentos PEEK.
*Temperatura do bocal: 360-400°C
*Leito aquecido: 120°C

É um excelente candidato para FFF devido à sua menor absorção de umidade em comparação com outros materiais FFF comuns, como Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS).