Poliaryloeteroketony (PAEK) to wysokotemperaturowe termoplasty o niezwyczajnej charakterystyce. Dobra wytrzymałość półkrystalicznych aromatycznych polimerów jest utrzymana nawet przy wysokich temperaturach. Dodatkowo materiały PAEK wykazują bardo dobrą udarność w niskich temperaturach, wysoką wytrzymałość na zmęczenie mechaniczne, bardzo niską tendencję do pełzania jak również dobre właściwości ślizgowo-cierne. Odporność chemiczna jest również bardzo dobra. Ze względu na niezwykła charakterystykę, poliaryloeteroketony są stosowane dla szczególnie wymagających zastosowań.
Dzięki wyjątkowej odporności termicznej i wytrzymałości mechanicznej tworzywa konstrukcyjne PAEK są lokowane na szczycie piramidy tworzyw sztucznych. W grupie tej najczęściej występujące tworzywa to PEEK, PEK i PEKEKK. Są to tworzywa wysokokrystaliczne, których teoretyczny maksymalny stopień krystaliczności wynosi 45%, materiały występujące w praktyce przemysłowej mają stopień krystaliczności 25-30% a nawet 40% w niektórych technologiach przetwórstwa.
O wysokiej wytrzymałości termicznej tych tworzyw mogą świadczyć temperatury zeszklenia i mięknienia, jak poniżej:
|
|
Tg [°C]
|
Tm [°C]
|
| PEEK | 143 | 343 |
| PEK | 152 | 373 |
| PEKEKK | 162 | 387 |
Badania starzeniowe najlepiej potwierdzają wysoką odporność termiczną tych tworzyw. Przykładowo podczas starzenia próbki PEEK w temperaturze 200°C w ciągu 1 roku (8760 godzin) odnotowano, że wszystkie parametry wytrzymałości mechanicznej tworzywa zachowały swoje początkowe wartości.
Takie same wyniki zaobserwowano w temperaturze 250°C w czasie 5000 godzin. Spadek wytrzymałości mechanicznej próbki o 50% został uzyskany w temperaturze 200°C dopiero po czasie 18 lat pracy próbki.
Temperatura pracy ciągłej dla tworzyw PEEK wynosi 260°C, temperatura ugięcia pod obciążeniem tworzywa niewypełnionego wynosi 160°C a tworzywa wypełnionego 325°C. Wysoka odporność termiczna pozwala nawet na dziesięciokrotny nawrót odpadów z niewypełnionego PAEK bez ryzyka pogorszenia jakości wyrobu, zalecane dozowanie przemiału nie powinno przekraczać 30%.
Wyroby z PAEK poza wysoką wytrzymałością mechaniczną i odpornością termiczną charakteryzują się również naturalną niepalnością: LOI = 24% dla próbki o grubości 0,4 mm, oraz 35% przy grubości 3,2 mm.
Tworzywa PAEK można przetwarzać na większości typowych maszyn do przetwórstwa tworzyw sztucznych, zakres temperatur przetwórstwa to 360 - 400°C, zaś zalecana temperatura formy wynosi 200°C. Materiał wymaga suszenia przez co najmniej 3 godziny w temperaturze 150°C.
Łatwość formowania i wysokie parametry materiału dają ogromną swobodę w projektowaniu detali, z uwagi na to tworzywa PAEK są często wybierane jako surowce zastępujące metale.
Typowe zastosowania tworzyw PAEK to przemysł motoryzacyjny, lotniczy, maszynowy, elektroniczny, wydobywczy (platformy wiertnicze), medycyna (implanty). Typowym przykładem zastosowania tworzyw PAEK są elementy izolujące silników elektrycznych - z uwagi na właściwości tworzywa pozwalają na produkowanie mniejszych, bardziej kompaktowych silników, które są chętnie stosowane w napędzie pojazdów elektrycznych.
PAEK jest również materiałem do produkcji półwyrobów (wałki, pręty itp.), które są później obrabiane mechanicznie; kół zębatych, folii, filamentów do druku 3D.
Plastoplan Polska Sp. z o.o. jest dystrybutorem wiodącego producenta tworzyw PEAK, Victrex plc. Kompletna oferta zawiera następujące materiały:
- PEEK: VICTREX PEEK
- PEK: VICTREX HT
- PEKEKK: VICTREX ST
Tworzywa te są oferowane zarówno jako materiały niemodyfikowane jak i kompaundy, w kolorze naturalnym i czarnym, w formie granulatów pakowanych w kartony 25 kg.
Zdjęcia i elementy graficzne: Victrex plc.
