Analisi Completa del Polietereetrechetone (PEEK)

I. Proprietà Fisiche e Chimiche

Il Polietereetrechetone (PEEK, CAS No.: 29658-26-2) è una plastica tecnica termoplastica semicristallina. La sua catena molecolare è collegata alternativamente da legami eterei (-O-), chetonici (-CO-) e anelli benzenici, conferendogli proprietà eccezionali. Le caratteristiche principali includono:

1. Proprietà Fisiche

• Densità: 1.3 g/cm³, molto inferiore a quella dei metalli (es. leghe di alluminio: 2.7 g/cm³), garantendo vantaggi di leggerezza.
• Stabilità Termica:
  • Punto di fusione: 334°C; temperatura di esercizio continua: 260°C. La temperatura di distorsione termica (HDT) raggiunge 310°C (con fibra di vetro) e 320°C (con fibra di carbonio).
  • Temperatura di decomposizione: 550°C. Processabile per stampaggio a iniezione ed estrusione tra 340-420°C.
• Resistenza Meccanica:
  • Resistenza a trazione: 92 MPa; modulo elastico: 3.8 GPa. Con rinforzo in fibra di carbonio, la resistenza raggiunge 210 MPa, superando l'acciaio in resistenza specifica.
  • Eccellente resistenza alla fatica: sostituisce ingranaggi metallici con durata 3 volte superiore.
• Proprietà Elettriche:
  • Perdita dielettrica: 0.002 (a 1 MHz); rigidità dielettrica: >20 kV/mm. Stabilità anche in ambienti ad alta temperatura/umidità.
  • Resistività superficiale regolabile (10⁵~10⁸ Ω/m²), ideale per componenti anti-statici.

2. Stabilità Chimica

• Resistenza eccezionale alla corrosione. Insolubile in solventi organici, acidi/ba si forti (tranne acido solforico concentrato).
• Idrolisi resistente: sterilizzabile in vapore ad alta pressione (134°C, 2 ore), conforme agli standard medici.

3. Altre Caratteristiche

• Flessibilità: Raggiunge la classe UL 94 V-0 senza ritardanti di fiamma, con emissioni minime di fumo.
• Biocompatibilità: conforme a ISO 10993, non citotossico, adatto per impianti medici.
• Usura: coefficiente d'attrito 0.12 (post-modifica), durata 5 volte superiore alle plastiche tecniche standard.

II. Applicazioni Principali

Grazie a resistenza termica, forza, corrosione e facilità di lavorazione, il PEEK è utilizzato in:

1. Medicina (25%)

• Impianti: protesi craniche 3D, gabbie intervertebrali (40% più resistenti del titanio).
• Strumenti chirurgici: maniglie sterilizzabili e abutment dentali.

2. Aerospaziale (20%)

• Componenti strutturali: porte motori, telai sedili (-30% peso).
• Elettronica: substrati per satelliti (-200~260°C).

3. Veicoli Elettrici (18%)

• Sistemi di potenza: coperture moduli motore e guarnizioni batterie (es. forniture per CATL).
• Giunti robot Tesla: -10 kg, +30% velocità.

4. Meccanica Industriale (22%)

• Componenti anti-usura: guarnizioni pompe, cuscinetti (durata doppia senza lubrificazione).

5. Elettronica (10%)

• Semiconduttori: portawafers (stabilità ±0.01 mm).
• 5G/6G: circuiti stampati (perdita dielettrica 0.002).

6. Settori Emergenti

• Robot umanoidi: 6-10 kg/robot per giunti e trasmissioni.
• Stampa 3D: componenti personalizzati (es. casse motori aerospaziali).