Què és el PEEK?

La polieteretercetona (polieteretercetona, PEEK per abreujar) és un tipus de material polimèric especial que consisteix en unitats repetides que contenen dos enllaços èter i un enllaç cetona a l'estructura de la cadena principal. És una sèrie de materials de polieteretercetona. Té les característiques d'estat cristal·lí seminudós, resistència a altes temperatures, resistència a la corrosió química, etc.

Les característiques del PEEK

El polieteretercetona (PEEK) és actualment l'única varietat de material de poliariletercetona (PAEK) que es pot produir en massa. El PEEK, com a plàstic d'enginyeria especial, té excel·lents propietats integrals.
Característiques típiques del PEEK:
(1) Treballabilitat: La resina PEEK té els avantatges de la fluïdesa a alta temperatura i l'alta temperatura de descomposició tèrmica. Es pot processar mitjançant emmotllament per injecció, emmotllament per extrusió, emmotllament, emmotllament per bufat, fusió per filatura, emmotllament rotatiu i polvorització de pols, etc.

(2) Resistència a la radiació: amb una forta resistència a la radiació, les propietats mecàniques encara es poden conservar més completament sota dosis elevades de raigs γ, més que el poliestirè amb millor resistència a la radiació en resina general, es pot utilitzar com a peces resistents a la radiació en equips nuclears.

(3) Retardant de flama: el PEEK té propietats autoextinguibles, fins i tot sense cap retardant de flama, fins a la norma UL 94V-0.

(4) Resistència a la fluència: sota l'acció d'una tensió constant, el material es deformarà permanentment en fluència durant un període de temps. El PEEK és el millor material de resina termoplàstica resistent a la fluència.

(5) Tenacitat i rigidesa: amb una alta resistència a la tracció, una alta resistència a l'esquerdament per tensió, especialment per a la resistència a la fatiga per tensió altern, és molt destacable, comparable als materials d'aliatge.

(6) Autolubricació (resistència al desgast): el PEEK té excel·lents característiques de lliscament, adequades per a requisits estrictes de baix coeficient de fricció i aplicacions de resistència al desgast; en particular, el PEEK modificat amb fibra de carboni, grafit i PTFE té una excel·lent resistència al desgast.

(7) Resistència a altes temperatures: el PEEK té una temperatura de transició vítria elevada (Tg = 143 ℃) i un punt de fusió (Tm = 334 ℃), la seva temperatura de deformació tèrmica sota càrrega és de fins a 316 ℃, la temperatura de servei a llarg termini és de 260 ℃, la temperatura de servei instantània pot arribar als 300 ℃, sota altes temperatures i altes pressions durant molt de temps sense cap pèrdua de propietats físiques.

(8) Resistència a la hidròlisi: els productes PEEK poden continuar funcionant durant milers d'hores sense una degradació evident del rendiment en immersió amb vapor a 260 ℃ o aigua a alta pressió; el PEEK té la millor resistència a la hidròlisi i al vapor entre tots els plàstics d'enginyeria.

(9) No tòxic: es pot utilitzar en higiene alimentària, equips mèdics i altres camps.

(10) Resistència a la corrosió: excepte l'àcid sulfúric concentrat, el PEEK és insoluble en qualsevol dissolvent i àcid i àlcali forts, amb una alta estabilitat química.

(11) Resistència a la fatiga: el PEEK té la millor resistència a la fatiga entre tots els materials de resina termoplàstica.

L'aplicació del PEEK

La resina de polieteretercetona (PEEK) és un tipus de plàstic d'enginyeria especial amb un rendiment excel·lent, amb diversos avantatges significatius en comparació amb altres plàstics d'enginyeria especials, com ara resistència a altes temperatures, bon rendiment mecànic, autolubricació, resistència a la corrosió química, retardant de flama, resistència al despullament, resistència a la radiació, estabilitat a l'aïllament, resistència a la hidròlisi, fàcil processament, etc., àmpliament utilitzat en el camp mèdic.

La resina PEEK pot suportar fins a 3000 cicles d'autoclau a 134 °C, cosa que la fa adequada per a la fabricació d'equips quirúrgics i dentals altament esterilitzats que requereixen un ús repetit. El PEEK no només té els avantatges de la lleugeresa, la no tòxicitat i la resistència a la corrosió, sinó que també té les característiques del mòdul elàstic de l'os cortical humà, que es pot combinar orgànicament amb el cos. Per tant, l'ús de resina PEEK en lloc de metall per fabricar esquelets humans és una altra aplicació important en el camp mèdic.

El PEEK es va utilitzar per primera vegada a la clínica el 1999. Des de llavors, més de cinc milionsProductes PEEKs'han implantat en humans, convertint-lo en l'estàndard d'or en la fusió espinal. En els darrers anys, el PEEK ha estat elogiat com "el material ideal per a la propera generació de productes mèdics implantables".

Quins tipus d'implants es fabriquen amb PEEK?
(1) substituts ossis, implants ossis maxil·lofacials
(2) cirurgia espinal, fusió intervertebral espinal
(3) i substituts de l'os del maluc, implants articulars
(4) l'equipament ortopèdic: la placa fixa i els cargols
(5) substitut dental CFR – PEEK – fet d'implants dentals, pròtesis dentals, retenció d'arrels
(6) en cirurgia cardíaca, les bombes i vàlvules cardíaques

Quines empreses del món poden produir implants de PEEK a llarg termini? Peek-optima està produït per Invibio, la divisió de biomaterials de Victrex al Regne Unit. PEEK;

(1) El material PEEK implantable llançat al mercat actualment té un avantatge monopolístic absolut al mercat global.
(2) Solvay belga va llançar el material PEEK de grau implantològic zenIVa-PEEK el 2009.
(3) Evonik d'Alemanya va entrar al mercat xinès a principis del 2014 amb el nom de producte: VESTAKEEP PEEK.
(4) Guangzhou Jusheng Medical Technology Co., LTD., l'únic fabricant de material PEEK a nivell d'implant a la Xina, ha llançat el PEEK a nivell d'implant JS-S1 amb la marca NATUREGEN i la qualitat de marca JS-S1.

La història de PEEK

Període d'incubació inicial (1978-1992):

El PEEK és un plàstic d'enginyeria especial d'alt rendiment desenvolupat per ICI el 1978. ICI va sol·licitar la patent i el va industrialitzar, amb una capacitat de producció de 1000 tones anuals, que s'utilitza principalment en la indústria de defensa.

Desenvolupament i col·lapse del monopoli (1993-2004):

Victrex va adquirir el negoci de PEEK d'ICI, mostrant una tendència de desenvolupament monopolístic, i va ampliar contínuament l'escala de producció. El 2003, la capacitat de producció anual va augmentar a 2800 tones. Posteriorment, productes similars van ser desenvolupats successivament per DuPont, BASF, Mitsui Tosei Chemical Company del Japó i Telep dels Estats Units. El PEEK s'ha expandit des de les seves aplicacions militars inicials fins a aplicacions industrials i biomèdiques.

Durant molt de temps, el PEEK ha estat inclòs com a material estratègic per al bloqueig i l'embargament de la Xina pel Comitè de Coordinació de París. Per tal de satisfer les necessitats de la defensa nacional i el desenvolupament d'alta tecnologia civil, l'estat l'ha inclòs en els projectes clau de recerca científica i tecnològica nacionals, des del setè pla quinquennal fins al desè pla quinquennal i el Pla 863 per a la recerca. Sota el fort suport de les polítiques de la Xina, l'equip del professor Wu Zhongwen de la Universitat de Jilin va desenvolupar de manera independent la tecnologia de patents PEEK amb drets de propietat intel·lectual independents i va fundar Jida High-tech Materials Co., LTD., que es va posar en producció.

Etapa de Desenvolupament Integral (2005-actualitat):

El 2005, Evonik va adquirir el negoci de PEEK de Garda de l'Índia, mentre que Solvay va adquirir el negoci de PEEK. El 2009, les xineses Jinfa Technology Co., LTD., Panjin Zhongrun Special Plastic Co., Ltd. i altres empreses van entrar al camp, i el PEEK va entrar a la fase de desenvolupament integral. A més, la modificació del compost de PEEK i la tecnologia de processament s'estan desenvolupant gradualment, i el camp d'aplicació també s'està expandint. A causa del gran nombre de fabricants especialitzats en la producció de PEEK a tot el món, el grau de competència al mercat serà cada cop més intens. Actualment, Wiggs, Solvay i Evonik són els tres fabricants de PEEK més grans del món.