El polímero PEEK (químicamente conocido como POLIETERETERCETONA)

POLIÉTER ÉTER CETONA (PEEK) es un polímero orgánico termoplástico incoloro utilizados en aplicaciones de ingenieria, que ofrece una combinación única de altas propiedades mecánicas, resistecia a la temperatura y excelente resistencia química. Por el conjunto de sus caracteristicas distintivas es un material adecuado para aplicaciones que requieren altas prestaciones mecánicas bajo condiciones extremas de temperatura, agresividad química o alta energía radiante.

Consecuentemente es empleado en todas las industrias en general, y más aun en los sectores de alta tecnología como la industria aeroespacial, nuclear, química, eléctrica y alimenticia.

Entre las policetonas también encontramos las poliétercetonas (PEK).

Polieteretercetonacetona (PEEKK). Tanto el PEK como el PEEKK presentan temperaturas de fusión más elevadas pero de las demás propiedades son similares.

El PEEK se obtiene mediante la polimerización por crecimiento en etapas por la dialquilacion de sales de bisfenolato. Una razón tipica de obtención es la de 4,4 difluorobenzofenona con la sal disódica de hidroquinona, que es generada in situ mediante desprotonación con carbono de sodio. La reacción se lleva a cabo alrededor de 300°C en disolventes polares apróticos, como difenilsulfona.

PROPIEDADES:

El PEEK es un termoplástico semicristalino con excelentes propiedades de resistencia mecánicas y químicas que se conserva a temperaturas elevadas. El módulo de Young es de 3,6 Gpa y su resistencia a la tracción 90 a 100 Mpa.

El PEEK tiene una temperatura de transición vitrea en torno a 143°C y funde en torno a 343°C (662°F).

Es altamente resistente a la degradación térmica, así como los ataques de ambos ambientes acuosos y orgánicos.

Es atacado por los halógenos y ácidos fuertes de Lewis Bronsted, así como también algunos compuestos halogenados e hidrocarburos aromáticos a altas temperaturas.

El rango de temperaturas recomendables de trabajo va desde -60°C hasta los +250°C.

El PEEK admite refuerzos con fibra de vidrio, lo que incrementa cierta propiedades macánicas.

VENTAJAS DEL PEEK:

  • Presenta una química similar a la inercia que los plásticos fluorados.
  • Alta resistencia al oxido de etileno para esterilización
  • Alta resistencia a la esterilización mediante autoclave.
  • Alta resistencia a la esterilización por radiación gamma.
  • Alta resistencia a los hidrocarburos halogenados, disolventes, refrigerantes, aceites minerales, grasas y fluídos de transmisión.
  • Alta resistencia a la abrasión y corte con bajo coeficiente de fricción.
  • Baja absorción de humedad, resistentes a los fluidos, al agua y al agua salada, con baja permeabilidad. Enteramente reciclable suministrando beneficios.
  • Resistente a una enorme gama de productos químicos en temperaturas altas y ambientes agresivos.
  • uerza excelente, rigidez, resistencia al creep (desformación bajo carga continua) a largo plazo y propiedades de fatiga.
  • Naturalmente retardante de la llama con propiedades dieléctricas que son mantenidas aún bajo diversas frecuencias y temperaturas.

Asientos de valvulas, juntas. Aprobado por la FDA para contacto con alimentos molécula de PEEK

Características principales

  • Temperatura máxima de servicio en aire extremadamente alta (250° C en continuo, hasta 310° C para periodos cortos de exposición)
  • Excelente resistencia mecánica, a la fluencia y rigidez, incluso a altas temperaturas
  • Excelente resistencia química y a la hidrólisis
  • Excelente comportamiento al desgaste y al rozamiento
  • Muy buena estabilidad dimensional
  • Resistencia intrínseca a la llama y muy bajos niveles de emisión de humos durante la combustión
  • Buenas propiedades dieléctricas y como aislante (excepto los grados cargados)
  • Excelente resistencia a las radiaciones de alta energía (rayos gamma y X)
  • Esta aprobado por la FDA para contacto con alimentos.
  • Con la incorporación de fibra de vidrio y fibra de carbono aumenta aun mas su resistencia a altas temperaturas. APLICACIONES

APLICACIONES

ANILLOS DE DESGASTE PARA BOMBAS

Los anillos de desgaste de PEEK cargado mejoran el rendimiento de las bombas centrífugas, al proporcionar tolerancias más ajustadas, junto con la eliminación de los problemas de corrosión, excoriación y de desgaste.

CASQUILLOS, COJINETES, JUNTAS Y ARANDELAS DE SEGURIDAD

Los componentes fabricados con PEEK mejoran el rendimiento y la fiabilidad de aplicaciones tan diversas como piezas para el sector aeronáutico o útiles para perforaciones petrolíferas.

HOJAS NIVELADORAS EN INTERCAMBIADORES DE CALOR

Las hojas niveladoras de los intercambiadores de calor de superficie utilizados en las industrias de la alimentación y productos lácteos y químicos están fabricadas con PEEK. Su excelente resistencia mecánica y rigidez a elevadas temperaturas, al desgaste y a la hidrólisis y los productos químicos, hacen de él el material ideal para esta aplicación.

CASQUILLOS DE LOS RODILLOS PARA GUIAR CABLE DE ACERO

Los casquillos utilizados en los rodillos que guían el cable de acero durante los baños en sosa cáustica del proceso de estirado, son de PEEK cargado, aportando mayor vida útil a la pieza y un precio mucho más reducido que el de los rodamientos de bolas en acero que se utilizaban anteriormente. Esta formulación se eligió basándose en su resistencia química, excelente resistencia al desgaste, y capacidad de soportar grandes cargas a elevadas temperaturas.

Poliéter éter cetona (PEEK) / Tablas de propiedades del PEEK

 Propiedades mecánicas
Resistencia a la compresión 118 MPa
Ductilidad 50% de alargamiento a la rotura
Coeficiente de fricción dinámica 0.25
Módulo de flexión 4,1 GPa
Resistencia a la flexión 170 MPa
Dureza 125 Rockwell R
Impacto Izod 85.4 J/m
Coeficiente de Poisson 0.39
Resistencia a la tracción 89.6 MPa
Módulo de Young 3.6 GPa
Módulo de corte 1.4 GPa
Resistencia al corte 52.4 MPa
 Propiedades térmicas
Punto de auto ignición 570ºC
Temperatura de descomposicion 570ºC
Temperatura de transición vítrea 146ºC
Deformación bajo carga 140ºC
Calor de combustión 30.7 MJ/Kg
Temperatura máxima de trabajo 260ºC
Inicio de fusión 334ºC
Conductividad térmica 0.2 W/mK
Resistencia a la tracción 89.6 MPa
Expansión térmica 47 10 -6 / ºC
 Otras propiedades
Densidad/strong> 1320 Kg / m3
Constante dieléctrica 50% de alargamiento a la rotura
Resistencia dieléctrica 18.9 MV / m
Conductibilidad eléctrica SIGC 3.45E-21%
Resistividad eléctrica 5.0E+23 nΩ-m
Absorción de agua 0.1%
Absorción de agua (saturación) 0.5%

Aplicaciones

Debido a su robustez, el PEEK se utiliza para la fabricación de artículos usados en las aplicaciones más exigentes, incluyendo cojinetes, partes de pistones, bombas, platillos de válvulas de compresores, aros de compresión, aislamiento de cables y piezas de aislación eléctrica. Es uno de los pocos plásticos compatibles con aplicaciones de ultra-alto vacío. El PEEK es considerado un avanzado biomaterial utilizado en los implantes médicos. Es ampliamente utilizado en la industria aeroespacial, automotriz, electrónica y las industrias de procesos de síntesis químicas.