PEEK nedir?

Polieter eter keton (kısaca PEEK), ana zincir yapısında iki eter bağı ve bir keton bağı içeren tekrarlayan birimlerden oluşan özel bir polimer malzemedir. Polieter keton malzeme serisine aittir. Yarı düğüm kristal yapısı, yüksek sıcaklık dayanımı, kimyasal korozyon direnci gibi özelliklere sahiptir.

PEEK'in özellikleri

Polieter eter keton (PEEK), şu anda seri üretilebilen tek poliaril eter keton (PAEK) malzeme çeşididir. Özel bir mühendislik plastiği olan PEEK, mükemmel kapsamlı özelliklere sahiptir.
PEEK'in tipik özellikleri:
(1) İşlenebilirlik: PEEK reçinesi, yüksek sıcaklıkta akışkanlık ve yüksek termal bozunma sıcaklığı avantajlarına sahiptir. Enjeksiyon kalıplama, ekstrüzyon kalıplama, kalıplama, şişirme kalıplama, eritme eğirme, döner kalıplama ve toz püskürtme vb. yöntemlerle işlenebilir.

(2) Radyasyon direnci: Güçlü radyasyon direnci sayesinde, yüksek doz γ ışınları altında mekanik özellikler daha eksiksiz bir şekilde korunabilir; genel reçineler arasında en iyi radyasyon direncine sahip polistirenden daha üstündür ve nükleer ekipmanlarda radyasyona dayanıklı parçalar olarak kullanılabilir.

(3) Alev geciktirici: PEEK, UL ​​standardı 94V-0 derecesine kadar herhangi bir alev geciktiriciye ihtiyaç duymadan kendiliğinden sönme özelliğine sahiptir.

(4) Sürünme direnci: Sabit gerilimin etkisi altında, malzeme belirli bir süre içinde kalıcı olarak sürünmeye uğrar. PEEK, termoplastik reçinelerin en iyi sürünme direncine sahip malzemesidir.

(5) Dayanıklılık ve rijitlik: Yüksek çekme dayanımı, yüksek gerilme çatlama dayanımı ile özellikle alternatif gerilme yorulma direnci alaşım malzemelerle kıyaslanabilir düzeyde çok üstündür.

(6) Kendiliğinden yağlama (aşınma direnci): PEEK, düşük sürtünme katsayısı ve aşınma direnci gerektiren uygulamalar için uygun, mükemmel kayma özelliklerine sahiptir; özellikle karbon fiber, grafit ve PTFE ile modifiye edilmiş PEEK, mükemmel aşınma direncine sahiptir.

(7) Yüksek sıcaklık dayanımı: PEEK, yüksek cam geçiş sıcaklığına (Tg=143℃) ve erime noktasına (Tm=334℃) sahiptir, yük altında termal deformasyon sıcaklığı 316℃'ye kadar çıkabilir, uzun süreli çalışma sıcaklığı 260℃'dir, anlık çalışma sıcaklığı 300℃'ye ulaşabilir, yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında uzun süre fiziksel özelliklerini kaybetmeden çalışabilir.

(8) Hidroliz direnci: PEEK ürünleri, 260℃ buhar veya yüksek basınçlı suya daldırmada belirgin bir performans düşüşü olmaksızın binlerce saat çalışmaya devam edebilir; PEEK, tüm mühendislik plastikleri arasında hidrolize ve buhara karşı en iyi dirence sahiptir.

(9) Zehirsiz: Gıda hijyeni, tıbbi ekipman ve diğer alanlarda kullanılabilir.

(10) Korozyon direnci: Konsantre sülfürik asit hariç, PEEK herhangi bir çözücüde ve güçlü asit ve alkalilerde çözünmez ve yüksek kimyasal kararlılığa sahiptir.

(11) Yorulma direnci: PEEK, tüm termoplastik reçine malzemeleri arasında en iyi yorulma direncine sahiptir.

PEEK'in uygulaması

Polieter eter keton (PEEK) reçinesi, diğer özel mühendislik plastiklerine kıyasla bir dizi önemli avantaja sahip, mükemmel performanslı özel bir mühendislik plastiği türüdür. Bu avantajlar arasında yüksek sıcaklık dayanımı, iyi mekanik performans, kendi kendini yağlama, kimyasal korozyon direnci, alev geciktirici özellik, soyulma direnci, radyasyon direnci, yalıtım kararlılığı, hidroliz direnci ve kolay işlenebilirlik vb. yer almaktadır ve tıp alanında yaygın olarak kullanılmaktadır.

PEEK reçinesi, 134 °C'de 3000'e kadar otoklavlama döngüsüne dayanabilir; bu da onu tekrarlanan kullanım gerektiren yüksek sterilizasyonlu cerrahi ve diş ekipmanlarının üretimi için uygun hale getirir. PEEK, hafiflik, toksik olmama ve korozyon direnci gibi avantajlarının yanı sıra, insan kortikal kemiğinin elastik modül özelliklerine de sahiptir ve vücutla organik olarak birleşebilir. Bu nedenle, insan iskeletinin üretiminde metal yerine PEEK reçinesi kullanılması, tıp alanında önemli bir uygulama alanıdır.

PEEK ilk olarak 1999 yılında kliniklerde kullanıldı. O zamandan beri beş milyondan fazla PEEK üretildi.PEEK ürünleriİnsanlara implante edilmesiyle omurga füzyonunda altın standart haline gelen PEEK, son yıllarda "yeni nesil implante edilebilir tıbbi ürünler için ideal malzeme" olarak övgüyle karşılanmaktadır.

PEEK malzemesinden ne tür implantlar üretiliyor?
(1) Kemik ikameleri, maksillofasiyal kemik implantları
(2) omurga cerrahisi, omurga intervertebral füzyonu
(3) ve kalça kemiği yerine geçenler, eklem implantları
(4) Ortopedik ekipman: sabit plaka ve vidalar
(5) Diş yerine geçen CFR – PEEK – diş implantları, protezler, kök tutucu için üretilmiştir
(6) Kalp cerrahisinde, kalp pompaları ve kapakları

Dünyada hangi şirketler uzun süreli implant PEEK üretebilir? PEEK-Optima, İngiltere'deki Victrex'in biyomateryaller bölümü olan Invibio tarafından üretilmektedir.

(1) Şu anda piyasaya sürülen implant edilebilir PEEK malzemesi, küresel pazarda mutlak tekel avantajına sahiptir.
(2) Belçika Solvay, implant sınıfı PEEK malzemesi zenIVa-PEEK'i 2009 yılında piyasaya sürdü.
(3) Almanya'dan Evonik, VESTAKEEP PEEK ürün adıyla 2014 yılının başlarında Çin pazarına girdi.
(4) Çin'de implant seviyesinde PEEK malzemesine sahip tek üretici olan Guangzhou Jusheng Medical Technology Co., LTD., NATUREGEN marka adı ve JS-S1 marka sınıfı ile implant seviyesinde PEEK JS-S1'i piyasaya sürdü.

PEEK'in tarihi

İlk kuluçka dönemi (1978-1992):

PEEK, 1978 yılında ICI tarafından geliştirilen, son derece yüksek performanslı özel bir mühendislik plastiğidir. ICI, patent başvurusunda bulunarak yıllık 1000 ton üretim kapasitesiyle bu malzemeyi sanayileştirmiştir ve ağırlıklı olarak savunma sanayinde kullanılmaktadır.

Tekellerin Gelişimi ve Çöküşü (1993-2004):

Victrex, ICI'den PEEK işini devralarak tekelci bir gelişim eğilimi gösterdi ve üretim ölçeğini sürekli olarak genişletti. 2003 yılında yıllık üretim kapasitesi 2800 tona ulaştı. Ardından, DuPont, BASF, Japonya'dan Mitsui Tosei Kimya Şirketi ve Amerika Birleşik Devletleri'nden Telep tarafından benzer ürünler geliştirildi. PEEK, başlangıçtaki askeri uygulamalarından endüstriyel ve biyomedikal uygulamalara kadar genişledi.

Uzun zamandır PEEK, Paris Koordinasyon Komitesi tarafından Çin'in abluka ve ambargo uyguladığı stratejik malzemeler arasında yer almaktadır. Ulusal savunma ve sivil yüksek teknoloji geliştirme ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla devlet, yedinci beş yıllık plandan onuncu beş yıllık plana ve 863 Planı'na kadar ulusal kilit bilim ve teknoloji araştırma projelerine dahil etmiştir. Çin'in güçlü politikalarının desteğiyle, Jilin Üniversitesi'nden Profesör Wu Zhongwen'in ekibi, bağımsız fikri mülkiyet haklarına sahip PEEK patent teknolojisini bağımsız olarak geliştirmiş ve üretime geçen Jida Yüksek Teknoloji Malzemeleri Şirketi'ni kurmuştur.

Kapsamlı Gelişim Aşaması (2005-günümüz):

2005 yılında Evonik, Hindistan'ın Garda şirketinin PEEK işini satın alırken, Solvay de PEEK işini devraldı. 2009 yılında Çin'in Jinfa Technology Co., LTD., Panjin Zhongrun Special Plastic Co., Ltd. ve diğer şirketleri de bu alana girdi ve PEEK çok yönlü bir gelişim aşamasına girdi. Ayrıca, PEEK kompozitinin modifikasyonu ve işleme teknolojisi de giderek gelişiyor ve uygulama alanı da genişliyor. Dünyada PEEK üretimine uzmanlaşmış çok sayıda üretici olması nedeniyle, pazar rekabeti giderek daha da kızışacak. Şu anda Wiggs, Solvay ve Evonik, dünyanın en büyük üç PEEK üreticisidir.