Poliéter éter cetona (PEEK) é um polímero alto composto por uma ligação cetona e duas ligações éter na estrutura da cadeia principal, que é um material polimérico especial. Com resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão química e outras propriedades físicas e químicas, é um tipo de material polimérico semicristalino, que pode ser usado como materiais estruturais resistentes a altas temperaturas e materiais de isolamento elétrico, e pode ser preparado com fibra de vidro ou carbono materiais de reforço compósitos de fibra. Geralmente é utilizado um polímero de éter poliarílico obtido por condensação com difenol aromático. Este material tem inúmeras aplicações na indústria aeroespacial, em dispositivos médicos (como osso artificial para reparar defeitos ósseos) e na indústria.

(Matérias-primas PEEK)

1. Visão geral do desempenho
PEEK como o produto mais importante das ceonas de éter poliarílico, sua estrutura molecular especial confere ao polímero resistência a altas temperaturas, excelentes propriedades mecânicas, boa autolubrificação, fácil processamento, resistência à corrosão química, retardador de chama, resistência ao descascamento, resistência à radiação, isolamento estável, resistência à hidrólise e fácil processamento e outras excelentes propriedades, é atualmente reconhecido como o melhor plástico de engenharia termoplástico.

1) Resistência a altas temperaturas
A temperatura de transição vítrea de materiais poliméricos PEEK comuns e misturas é geralmente 143 ° C, o ponto de fusão é 343 ° C, a temperatura de desnaturação térmica é tão alta quanto 335 ° C (ISO75Af, preenchido com fibra de carbono), e a temperatura de uso contínuo é de 260 ° C (UL746B, não preenchido).
2) Resistência ao desgaste
O material polimérico PEEK comum tem excelente fricção e resistência ao desgaste, especialmente o grau de fricção modificado resistente ao desgaste, que apresenta excelente resistência ao desgaste em uma ampla faixa de pressão, velocidade, temperatura e rugosidade da superfície de contato.
3) Resistência à corrosão química
A resistência à corrosão do material polimérico PEEK comum é semelhante à do aço níquel e possui excelente resistência à corrosão na maioria dos ambientes químicos, mesmo em ambientes de alta temperatura.
4) Fumaça leve à prova de fogo e não tóxica
O material polimérico PEEK comum é muito estável, amostra de 1,5 mm, sem adição de retardadores de chama pode atingir o grau UL94-V0. A composição e a pureza inerente deste material permitem-lhe produzir apenas pequenas quantidades de fumo e gases tóxicos em caso de incêndio.
5) Resistência à hidrólise
Polímeros e misturas comuns de PEEK são resistentes ao ataque químico por água ou vapor de alta pressão. As peças feitas deste material mantêm um alto nível de propriedades mecânicas sob uso contínuo em água em altas temperaturas e pressões.
6) Excelente desempenho elétrico
Os materiais poliméricos PEEK comuns mantêm um bom desempenho elétrico em uma ampla faixa de frequências e temperaturas.

Além disso, o material polimérico PEEK também possui alta pureza, proteção ambiental, fácil processamento e outras características.

2. Status de pesquisa e produção

Desde o seu lançamento, o PEEK tem sido amplamente utilizado nas áreas aeroespacial, automotiva, eletrônica, energética, industrial, de semicondutores e médica.
1). Aeroespacial
A indústria aeroespacial é o primeiro campo de aplicação desenvolvido pelo PEEK, e a particularidade do campo da aviação geralmente requer processamento flexível, baixo custo de processamento e materiais leves que possam suportar ambientes agressivos. PEEK pode substituir o alumínio e outros materiais metálicos na fabricação de várias peças de aeronaves devido às suas propriedades excepcionalmente fortes, quimicamente inertes e retardantes de chama, e é fácil de processar em peças com pequenas tolerâncias.

Dentro da aeronave, casos de sucesso incluem braçadeiras para chicotes de fios e braçadeiras para tubos, pás de impulsores, maçanetas de portas de cabine, películas isolantes de cobertura, fixadores compostos, braçadeiras de cabos, chicotes de fios, invólucros corrugados, etc.; externamente, existem radomes de radar, elevadores, etc. Tampa do cubo da estrutura suspensa, tampa de bueiro, suporte de carenagem, etc.

Além disso, a resina PEEK também pode ser usada para fazer ranhuras para baterias de foguetes, parafusos, porcas e peças de motores de foguetes.

(Aeronave feita de material PEEK)

2) Indústria automobilística
Atualmente, a indústria automobilística exige cada vez mais o duplo desempenho de minimizar o peso e o custo do veículo e maximizar o desempenho do produto, especialmente a busca das pessoas pelo conforto e estabilidade do automóvel, e os correspondentes condicionadores de ar, vidros elétricos, airbags e sistemas de freios ABS O peso de outros equipamentos também está aumentando dia a dia. Utilizando as vantagens da resina PEEK, como boas propriedades termodinâmicas, resistência ao atrito, baixa densidade e fácil processamento para fabricar peças automotivas, o custo de processamento é bastante reduzido. Pode não só reduzir o peso em até 90%, mas também garantir uma longa vida útil. Portanto, o PEEK é utilizado como substituto do aço inoxidável metálico e o titânio é utilizado na fabricação de tampas internas de motores, rolamentos automotivos, juntas, vedações, anéis de embreagem e outros componentes. Eles também são amplamente utilizados em sistemas automotivos de transmissão, frenagem e ar condicionado.

(Peças automotivas feitas de PEEK)

3)Indústria eletrônica
PEEK tem características de resistência a altas temperaturas, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, baixa volatilização, baixa extração, baixa absorção de umidade, proteção ambiental e retardador de chama, tamanho estável, processamento flexível, etc. como computadores, telefones celulares, placas de circuito, impressoras, diodos emissores de luz, baterias, interruptores, conectores, discos rígidos e assim por diante.

(peças E&E feitas de PEEK)

4) O setor energético
A seleção dos materiais certos é frequentemente vista como um dos fatores-chave para o desenvolvimento bem-sucedido na indústria de energia, e o PEEK tornou-se cada vez mais popular no setor de energia nos últimos anos para melhorar o desempenho operacional e reduzir o risco de tempo de inatividade associado ao componente falha.

A alta resistência ao calor, resistência à radiação, resistência à hidrólise, autolubrificação, resistência à corrosão química e excelentes propriedades elétricas do PEEK, etc., são cada vez mais utilizadas pela indústria de energia, como tubos de chicote elétrico integrado submarino, fios e cabos, conectores elétricos, sensores subterrâneos, rolamentos, buchas, engrenagens, anéis de suporte e outros produtos. É usado nos campos de petróleo e gás, energia hidrelétrica, geotérmica, eólica, energia nuclear e energia solar.

(PEEK está na indústria petroquímica)

5) Outro
Na indústria de máquinas, a resina PEEK é comumente usada para fabricar válvulas de compressores, anéis de pistão, vedações e vários corpos de bombas químicas e peças de válvulas. Ao usar resina em vez de aço inoxidável para fazer o impulsor da bomba de vórtice, o grau de desgaste e o nível de ruído podem ser significativamente reduzidos e a vida útil pode ser estendida. Além disso, como a resina PEEK atende às especificações dos materiais das peças de tubos, ela ainda pode ser colada com vários adesivos em altas temperaturas, portanto, os conectores modernos serão outro mercado potencial de aplicação.

A indústria de semicondutores está avançando em direção a wafers maiores, chips menores e linhas e tamanhos de largura de linha mais estreitos, e os materiais poliméricos PEEK têm vantagens óbvias na fabricação de wafers, processamento front-end, processamento e inspeção e processamento back-end.

Na indústria médica, a resina PEEK pode suportar até 3.000 ciclos de autoclavagem a 134°C, o que a torna adequada para a produção de equipamentos cirúrgicos e odontológicos com altos requisitos de esterilização e uso repetido. A resina PEEK pode apresentar alta resistência mecânica, boa resistência ao estresse e estabilidade de hidrólise sob condições de água quente, vapor, solventes e reagentes químicos, e pode ser usada para fabricar uma variedade de dispositivos médicos que requerem desinfecção a vapor em alta temperatura. O PEEK não só tem as vantagens de ser leve, não tóxico e resistente à corrosão, mas também o material mais próximo do osso humano, que pode ser combinado organicamente com o corpo, portanto, o uso de resina PEEK em vez de metal para fabricar osso humano é outra aplicação importante na área médica.