Vollständiger Name PAEK: Polyaryletherketone, auch bekannt als PAEK, sind eine Klasse aus der Familie der technischen Hochleistungskunststoffe. Derzeit sind mehr als 300 Arten von PAEK-Polymeren bekannt, und die bekanntesten Vertreter sind PEEK, PEK und PEKK-Polymer.
Von allen Polymeren der PAEK-Familie wird PEEK in verschiedenen Anwendungen am häufigsten verwendet. Das Molekül bildet eine Ketongruppe und zwei Ethergruppen. Es ist starr wie ein Keton und kann sich um die Etherbindung drehen. PEEK wird durch Alkylierung und aromatische nukleophile Substitution von Bisphenolaten synthetisiert, was dem Material Flexibilität und eine hohe chemische und oxidative Beständigkeit verleiht. Es hat eine hohe Einsatztemperatur von über 300 °C.
Die lineare und regelmäßige Anordnung des PEEK-Rückgrats macht das Material außerdem starr und kristallin, wodurch ein starkes und hartes Material entsteht. Außerdem ist das PEEK-Material dadurch im Vergleich zu Metallen leichter und hat daher eine höhere spezifische Festigkeit. Der Grad der Kristallinität in PEEK bestimmt seine mechanischen Eigenschaften, einschließlich Festigkeit oder Steifheit, während die amorphe Phase von PEEK Duktilität und Ermüdungsverhalten bestimmt.
Das zweite Material, das in der Liste der PAEK-Materialien erwähnt werden kann, ist PEKK, das eine andere Molekülstruktur aufweist und ein amorphes Material mit zwei Ketongruppen und einer Ethergruppe in der Wiederholungseinheit ist. Es verleiht PEKK neben den höheren Glasübergangs- und Schmelztemperaturen eine höhere thermische Stabilität und chemische Beständigkeit als PEEK. Die Ketonbindungen von PEKK sind im Vergleich zu denen von PEEK flexibler und aus diesem Grund ist die Flexibilität des Polymers in PEKK hoch.
PEEK: Normalerweise wird es in milchig-weißer oder hellgelber Farbe hergestellt und besitzt eine hohe Lichtdurchlässigkeit oder Lichttransmission, wenn es in Form eines Films oder einer Platte verwendet wird.
PEKK: Oft ist die Farbe dunkler, zum Beispiel hellbraun oder dunkelbraun, und die Lichtdurchlässigkeit ist eher gering. Aufgrund der hohen Kristallinität kann PEKK im Vergleich zu anderen ähnlichen Materialien etwas anders und in manchen Fällen trüber aussehen.
PEEK: Es verfügt über eine glatte Oberfläche und kann nach der Verarbeitung glänzend sein. Daher eignet es sich gut für Anwendungen, bei denen die Ästhetik im Vordergrund steht.
PEKK: Die Oberflächengüte von PEEK ist immer noch geringfügig schlechter und die polierte Oberfläche kann nach der Bearbeitung rau aussehen.
PEEK: wird in Form von Granulat oder Folie für Spritzguss und Extrusionsguss verwendet.
PEKK: Auch in Granulatform erhältlich, kann aber aufgrund seiner Fließeigenschaften nach dem Formen andere physikalische Eigenschaften wie beispielsweise eine höhere Härte aufweisen.
Mechanische Festigkeit:
Die Zug- und Druckfestigkeit von PEEK ist etwas höher als die von PEKK, daher wird es für Anwendungen mit hoher Belastung empfohlen. Obwohl es PEKE etwas unterlegen ist, gibt es für einige Anwendungen gute Aussichten auf Zähigkeit und Festigkeit des Materials.
Kristallinität:
Die Kristallinität von PEEK ist viel höher und es wird oft als teilkristallines Polymer bezeichnet. Der Kristallinitätsindex von PEKK liegt zwischen 45 und 50 Prozent, während der von PEEK zwischen 43 und 30 Prozent liegt, was PEKK als relativ amorpher darstellt.
Oberflächenglätte:
Im Vergleich zu anderen Materialien hat PEEK eine glatte Oberfläche und kann nach der Verarbeitung einen höheren Oberflächenglanz erreichen. PEKK hat eine etwas geringere Oberflächenqualität und kann nach der Verarbeitung rauer aussehen.
Oberflächenglätte:
Im Vergleich zu anderen Materialien hat PEEK eine glatte Oberfläche und kann nach der Verarbeitung einen höheren Oberflächenglanz erreichen. PEKK hat eine etwas geringere Oberflächenqualität und kann nach der Verarbeitung rauer aussehen.
Chemische Resistenz:
Es ist ein sehr chemisch beständiges Material und daher ist PEEK nach dem NORSOK M-710-Standard der Öl- und Gasindustrie qualifiziert. PEKK weist ebenfalls eine gute chemische Stabilität auf, aber auch hier ist PEEK in einigen der sehr korrosiven Situationen zuverlässiger.
Wasserbeständigkeit:
Wasserbeständigkeit: Was die Wasserbeständigkeit betrifft, weisen sowohl PEEK- als auch PEKK-Materialien eine sehr gute Leistung auf und können lange Zeit im Wasser bleiben.
Elektrische Isolierung:
Es wird berichtet, dass PEKK gute elektrische Isoliereigenschaften besitzt; es wird darauf hingewiesen, dass der Sauerstoffgrenzwertindex der unverstärkten Qualität 36% und das UL94-V-0-Niveau erreichen kann, wenn kein Flammschutzmittel hinzugefügt wird.
Strahlungsbeständigkeit:
PEKK weist eine relativ hohe Strahlenbeständigkeit auf. Die Strahlenbeständigkeit der einzelnen Polyetherketon-Beschichtungen kann als sehr gut bezeichnet werden.
Hochtemperaturbeständigkeit:
PEEK hat eine Glasübergangstemperatur (Tg) von 143 °C und der Schmelzpunkt dieses Polymers beträgt 343 °C. Die Tg von PEKK beträgt 160–165 °C und seine Tm liegt zwischen 305 und 355 °C, je nachdem, welche Formulierung verwendet wird. Das bedeutet, dass PEKK in Umgebungen mit hohen Temperaturen im Vergleich zu anderen ähnlichen Thermoplasten weniger thermisch abgebaut wird.
Wärmeverformungstemperatur:
PEKK verfügt über bessere mechanische Eigenschaften und seine Wärmeverformungstemperatur ist viel höher als die von PEEK; sie ist 160 °C höher als die 145 °C von PEEK.
Verarbeitungstemperatur:
Die Verarbeitungstemperatur von PEEK beträgt etwa 385 °C, während PEKK eine relativ niedrige Verarbeitungstemperatur von etwa 375 °C aufweist. Dies bedeutet, dass PEKK mit verschiedenen Methoden verarbeitet werden kann und über ein breites Prozessfenster verfügt.
| Material | Vorteile | Nachteile |
| SPÄHEN | Kosteneffizienz: Geeignet für Klein- und Großserienproduktion mit guter Kosteneffizienz. | Kosten: Relativ teuer, der Marktpreis liegt bei ca. 300-350 €/500g. |
| Flexibilität und Modifizierbarkeit: Kann je nach Bedarf angepasst werden, geeignet für medizinische Geräte. | Umweltauswirkungen: Produktion und Entsorgung haben Auswirkungen auf die Umwelt und erfordern ein nachhaltiges Management. | |
| Chemische Beständigkeit: Starke Beständigkeit gegen eine Vielzahl von Chemikalien, geeignet für raue Umgebungen. | ||
| Präzision und Konsistenz: Hält enge technische Toleranzen ein und stellt so die Konsistenz der Komponenten sicher. | ||
| Dentalanwendungen: Hervorragende Verschleißfestigkeit und Druckfestigkeit, geeignet für Dentalanwendungen. | ||
| Mechanische Festigkeit: Behält die mechanische Festigkeit und Dimensionsstabilität bei hohen Temperaturen bei. | ||
| Bearbeitbarkeit: Kann präzise in komplexe Formen bearbeitet werden, geeignet für eine breite Palette industrieller Anwendungen. | ||
| PEKK | Hervorragende chemische Beständigkeit: Stärkere Beständigkeit gegen ein breiteres Spektrum an Chemikalien. | Kosten: Oft teurer als PEEK (ca. 350-400 €/500 g). |
| Hohe Verschleißfestigkeit: Bessere Verschleißfestigkeit und niedrigerer Reibungskoeffizient, geeignet für Anwendungen mit hoher Beanspruchung. | Herausforderungen bei der Verarbeitung: Hohe Pulverkosten, präzise Kontrolle der 3D-Druckparameter erforderlich. | |
| Multifunktionale Verarbeitbarkeit: Kann mit verschiedenen Verfahren wie Spritzguss, Extrusion und 3D-Druck verarbeitet werden. | ||
| Verbesserte Wärmeleistung: Bietet höhere Wärmeleitfähigkeit und Leistung, insbesondere bei Verstärkung mit Kohlefasern. |
| Medizinische Eigenschaften | BIOPEEK | BIOPEKK |
| Antibakterielle Eigenschaften | PEEK ist von Natur aus nicht antimikrobiell, kann jedoch durch Verstärkungen mit antimikrobiellen Verstärkungen oder Beschichtungen antimikrobiell gemacht werden. | Die einzigartige Struktur von PEKK ermöglicht es, in einigen Fällen eine bessere antimikrobielle Aktivität zu zeigen, insbesondere in Kombination mit antimikrobiellen Substanzen. |
| Biokompatibilität | PEEK weist eine sehr gute Biokompatibilität auf und kann in medizinischen Implantaten verwendet werden, seine antimikrobielle Aktivität muss jedoch noch weiter verbessert werden. | PEKK ist durchaus akzeptabel und besitzt nachweislich akzeptable antimikrobielle Eigenschaften für die langfristige Implantatanwendung. |
| Oberflächenbehandlung | Es ist jedoch möglich, physikalische oder chemische Veränderungen an der Oberfläche von PEEK vorzunehmen, um die inhärenten antimikrobiellen Eigenschaften zu verbessern, beispielsweise durch eine Beschichtung von PEEK. | Andere Oberflächenbehandlungstechniken wie Plasma- und UV-Behandlungen können die antimikrobiellen Eigenschaften von PEKK verbessern, wobei die oberflächenmodifizierende Wirkung in diesem Fall aufgrund der geringeren Kristallinität des Polymers größer ist. |
| Anwendungsbeispiele | PEEK wird in Wirbelsäulenimplantaten, Gelenkersatz und dergleichen eingesetzt; es sind jedoch weitere Schritte erforderlich, um die antimikrobiellen Eigenschaften zu verbessern. | PEKK wird in der Zahnmedizin und bei der kraniokallifazialen Rekonstruktion eingesetzt; durch das antimikrobielle Verfahren kann die Infektionsrate deutlich minimiert werden. |
Daher ist PEEK ein spezielles Material mit spezifischen Eigenschaften wie hoher Temperaturbeständigkeit, ausgezeichneter chemischer Beständigkeit, guten mechanischen Eigenschaften, geringer Verschleißleistung und Biopeek, wodurch es für eine Vielzahl von Anwendungen in wettbewerbsintensiven Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Elektronik und der Medizintechnik geeignet ist. Im Vergleich zu PEEK unterscheidet es sich in verschiedenen Leistungsaspekten, was immer noch von der Nachfrage nach dem Produkt abhängt.
Wenn Sie immer noch Zweifel an paek, peek, pekk haben, bitte kontaktiere uns.
Zhejiang Baowei Industrial investierte 15 Millionen Yuan in das neu errichtete Forschungs- und Entwicklungszentrum für PEEK-Anwendungstechnologie, das nun in Betrieb genommen wurde. Mithilfe dieses Forschungs- und Entwicklungszentrums kann unser technisches Personal viele technische Dienstleistungen für die PEEK-Industrie anbieten, darunter vor allem:
