Nom complet PAEK : Les polyaryléthercétones connus sous le nom de PAEK sont une classe de la famille des plastiques techniques hautes performances. Actuellement, les polymères PAEK sont connus sous plus de 300 types de polymères, et les représentants les plus célèbres sont les polymères PEEK, PEK et PEKK.
Parmi tous les polymères disponibles dans la famille PAEK, le PEEK est le plus utilisé dans diverses applications. La molécule donnée forme un groupe cétone et deux groupes éther ; elle a la rigidité d'une cétone et la capacité de tourner autour de la liaison éther. Le PEEK est synthétisé à partir de l'alkylation et de la substitution nucléophile aromatique des bisphénolates qui confèrent au matériau une flexibilité et une forte résistance chimique et oxydative ; il a une température d'utilisation élevée de plus de 300°C.
La disposition linéaire et régulière de la chaîne principale du PEEK rend également le matériau rigide et capable d'être cristallin, ce qui produit un matériau solide et dur. Cela rend également le matériau PEEK plus léger par rapport aux métaux et lui confère donc une résistance spécifique plus élevée. Le degré de cristallinité qui existe dans le PEEK définit ses caractéristiques mécaniques, notamment sa résistance ou sa rigidité. En revanche, la phase amorphe du PEEK définit la ductilité et le comportement à la fatigue.
Le deuxième matériau qui peut être mentionné dans la liste des matériaux PAEK est le PEKK, qui a une structure moléculaire différente étant un matériau amorphe avec deux groupes cétones et un groupe éther dans l'unité répétitive. Il confère au PEKK une plus grande stabilité thermique et une meilleure résistance chimique en plus des températures de transition vitreuse et de fusion plus élevées que le PEEK. Les liaisons cétones du PEKK sont plus flexibles que celles du PEEK et pour cette raison, la flexibilité du polymère du PEKK est élevée.
PEEK : Il est généralement produit dans une couleur blanc laiteux ou jaune clair et possède une transmittance ou transmission lumineuse élevée lorsqu'il est utilisé sous forme de film ou de feuille.
PEKK : Souvent, sa couleur est plus foncée, par exemple marron clair ou marron foncé, et sa translucidité est plutôt faible. En raison de sa forte cristallinité, le PEKK peut avoir un aspect légèrement différent et plus trouble dans certains cas par rapport à d'autres matériaux similaires.
PEEK : Il a une surface lisse et peut être brillant après traitement, donc idéal pour une utilisation où l'esthétique est essentielle.
PEKK : La finition de surface est encore légèrement inférieure à celle du PEEK et la surface polie peut avoir un aspect rugueux une fois traitée.
PEEK : il est utilisé sous forme de granulés ou de films pour le moulage par injection et le moulage par extrusion.
PEKK : Également disponible sous forme de granulés, mais en raison de ses caractéristiques d'écoulement, il peut posséder des propriétés physiques différentes après moulage, comme une dureté plus élevée.
Résistance mécanique :
La résistance à la traction et à la compression du PEEK est légèrement supérieure à celle du PEKK, il est donc recommandé pour les applications à forte charge. Bien qu'il soit quelque peu inférieur au PEKE, il offre de bonnes perspectives en termes de ténacité et de résistance dans certaines applications.
Cristallinité :
La cristallinité du PEEK est beaucoup plus élevée et il est souvent qualifié de polymère semi-cristallin. L'indice de cristallinité du PEKK se situe entre 45 et 50 pour cent, tandis que celui du PEEK se situe entre 43 et 30 pour cent, ce qui fait du PEKK un polymère relativement plus amorphe.
Douceur de surface :
Comparé à d'autres matériaux, le PEEK présente une surface lisse et peut obtenir une brillance de surface plus élevée après le traitement. Le PEKK présente une qualité de surface légèrement inférieure et peut paraître plus robuste après le traitement.
Douceur de surface :
Comparé à d'autres matériaux, le PEEK présente une surface lisse et peut obtenir une brillance de surface plus élevée après le traitement. Le PEKK présente une qualité de surface légèrement inférieure et peut paraître plus robuste après le traitement.
Résistance chimique:
Il s'agit d'un matériau très résistant aux produits chimiques et, par conséquent, le PEEK est conforme à la norme NORSOK M-710 de l'industrie pétrolière et gazière. Le PEKK présente également une bonne stabilité chimique mais, là encore, le PEEK est plus fiable dans certaines situations très corrosives.
Résistance à l'eau :
Résistance à l'eau : En ce qui concerne la résistance à l'eau, les matériaux PEEK et PEKK ont tous deux de très bonnes performances et peuvent rester longtemps dans l'eau.
Isolation électrique :
Il est rapporté que le PEKK possède de bonnes propriétés d'isolation électrique ; il est souligné que l'indice d'oxygène limite de la qualité non renforcée peut atteindre les niveaux 36% et UL94 V-0 lorsqu'aucun retardateur de flamme n'est ajouté.
Résistance aux radiations :
Le PEKK présente une résistance aux radiations relativement élevée. La résistance aux radiations de chacun des revêtements en polyéther cétone peut être indiquée comme très bonne.
Résistance aux hautes températures :
Le PEEK a une température de transition vitreuse (Tg) égale à 143°C et le point de fusion de ce polymère est égal à 343°C. La Tg du PEKK est de 160-165°C et sa Tm est comprise entre 305 et 355°C, car elles dépendent de la formulation utilisée. Cela signifie que dans les environnements à haute température, le PEKK subit une dégradation thermique moindre par rapport à d'autres thermoplastiques similaires.
Température de déformation thermique :
Le PEKK a de meilleures propriétés mécaniques et sa température de déformation thermique est bien supérieure à celle du PEEK ; elle est de 160°C supérieure aux 145°C du PEEK.
Température de traitement :
La température de traitement du PEEK est d'environ 385 °C, tandis que celle du PEKK est relativement basse, d'environ 375 °C. Cela signifie que le PEKK peut être traité par différentes méthodes et qu'il dispose d'une large fenêtre de traitement.
| Matériel | Avantages | Inconvénients |
| COUP D'OEIL | Rentabilité : Convient à la production à petite et grande échelle avec un bon rapport coût-efficacité. | Coût : Relativement cher, avec un prix de marché d'environ 300-350 €/500 g. |
| Flexibilité et modifiabilité : Peut être personnalisé selon les besoins, adapté à dispositifs médicaux. | Impact environnemental : La production et l’élimination ont un impact environnemental, nécessitant une gestion durable. | |
| Résistance chimique : Forte résistance à une variété de produits chimiques, adaptée aux environnements difficiles. | ||
| Précision et cohérence : maintient des tolérances techniques strictes, garantissant la cohérence des composants. | ||
| Applications dentaires : Excellente résistance à l'usure et à la compression, adaptée aux applications dentaires. | ||
| Résistance mécanique : Maintient la résistance mécanique et la stabilité dimensionnelle à haute température. | ||
| Usinabilité : Peut être usiné avec précision dans des formes complexes, adaptées à une large gamme d'applications industrielles. | ||
| PEKK | Excellente résistance chimique : Résistance accrue à une plus large gamme de produits chimiques. | Coût : Souvent plus cher que le PEEK (environ 350-400 €/500 g). |
| Haute résistance à l'usure : meilleure résistance à l'usure et coefficient de frottement plus faible, adapté aux applications à fortes contraintes. | Défis de traitement : coût élevé de la poudre, contrôle précis des paramètres d'impression 3D requis. | |
| Usinabilité multifonctionnelle : peut être traité par diverses méthodes telles que le moulage par injection, l'extrusion et l'impression 3D. | ||
| Performances thermiques améliorées : offre une conductivité thermique et des performances supérieures, en particulier lorsqu'elles sont renforcées en fibre de carbone. |
| Propriétés médicales | BIOPEEK | BIOPEKK |
| Propriétés antibactériennes | Le PEEK n'est pas antimicrobien par nature, mais il peut être rendu antimicrobien grâce à des renforts ou des revêtements antimicrobiens. | La structure unique du PEKK permet de montrer une meilleure activité antimicrobienne dans certains cas, notamment lorsqu'il est associé à des substances antimicrobiennes. |
| Biocompatibilité | Le PEEK présente une très bonne biocompatibilité et peut être utilisé dans les implants médicaux, mais son activité antimicrobienne doit être davantage étudiée. | Le PEKK est tout à fait acceptable et il est démontré qu’il possède des caractéristiques antimicrobiennes acceptables pour une application d’implant à long terme. |
| Traitement de surface | Le PEEK peut cependant être amené à subir des modifications physiques ou chimiques sur la surface pour améliorer les propriétés antimicrobiennes inhérentes telles que le revêtement du PEEK. | D'autres techniques de traitement de surface du PEKK telles que les traitements au plasma et aux UV peuvent améliorer les caractéristiques antimicrobiennes tandis que l'impact de la modification de surface dans ce cas est plus important en raison de la cristallinité plus faible du polymère. |
| Exemples d'application | Le PEEK est utilisé dans les implants rachidiens, les remplacements articulaires, etc. ; cependant, d'autres étapes sont nécessaires pour améliorer la caractéristique antimicrobienne. | Le PEKK est utilisé dans les applications dentaires et la reconstruction craniomaxillo-faciale ; la procédure antimicrobienne peut minimiser considérablement le taux d'infection. |
Le PEEK est donc un matériau spécial doté de caractéristiques spécifiques telles qu'une résistance aux températures élevées, une excellente résistance chimique, de bonnes propriétés mécaniques, une faible résistance à l'usure et le biopeek, ce qui le rend adapté à une variété d'utilisations dans des industries compétitives telles que l'aérospatiale, l'automobile, l'électronique et les appareils médicaux. Par rapport au PEEK, il varie selon différents aspects de performance, qui dépendent toujours de la demande du produit.
Si vous avez encore des doutes sur paek, peek, pekk, n'hésitez pas Contactez-nous.
Zhejiang Baowei Industrial a investi 15 millions de yuans dans le nouveau centre de recherche et développement sur les technologies d'application PEEK, qui a été mis en service. Grâce à ce centre de recherche et développement, notre personnel technique peut fournir de nombreux services techniques pour l'industrie PEEK, notamment :
