PEK (Polieterchetone) Panoramica

Il PEK fa parte del gruppo di polimeri semicristallini del polieterchetone, che comprende anche il PEEK e il PAEK. Rispetto a questi ultimi due materiali, il PEK offre prestazioni più elevate in diverse aree, tra cui la conservazione della forza a temperature più elevate e un maggior grado di resistenza all’usura nelle applicazioni con carico dinamico.

La resina PEK è prodotta da Victrex® PLC. con il marchio Victrex HT e disponibile in due viscosità, G-22 ad alto flusso e G-45 a basso flusso.

Come tutti i polimeri di polieterchetone, il PEK HT presenta un’eccellente resistenza a lungo termine a un’ampia gamma di sostanze chimiche aggressive. Tuttavia, il PEEK resiste al più ampio spettro di sostanze chimiche grazie all’esclusivo rapporto etere/chetone nella sua struttura polimerica.

Profilo delle prestazioni PEK

Uno dei principali attributi del PEK HT rispetto al PEEK tradizionale è la sua maggiore resistenza alla temperatura. La maggiore capacità termica che offre alle applicazioni in uso è evidente nella sua temperatura di transizione vetrosa di 160°C (320°F), un passo avanti nelle prestazioni rispetto ai tipici polimeri non rinforzati a base di PEEK.

Termoplastico semicristallino ad alte prestazioni, il PEK HT offre una maggiore resistenza allo scorrimento e alla deformazione sotto carico rispetto al tradizionale PEEK non rinforzato. Inoltre, mantiene una resistenza alla trazione e un modulo di flessione più elevati a 30°C (54°F), oltre i limiti del PEEK standard.

La maggiore resistenza del PEK HT e le sue capacità di sopportare carichi a temperature più elevate, combinate con la sua intrinseca resistenza a molte sostanze chimiche, lo rendono un upgrade del PEEK tradizionale per una serie di applicazioni. Sebbene il modulo di scorrimento del PEK HT e del PEEK sia paragonabile a temperatura ambiente, a una temperatura di 150°C (302°F), il modulo di scorrimento del polimero PEK HT è più di due volte superiore a quello del tradizionale PEEK non rinforzato. Di conseguenza, nelle applicazioni reali il PEK HT è in grado di sostenere carichi più elevati a livelli di temperatura più alti senza presentare deformazioni permanenti.

La resistenza alla fatica è un altro attributo del PEK HT che si colloca più in alto nelle classifiche delle proprietà rispetto al PEEK. Ciò è dovuto alla struttura molecolare semicristallina del polimero PEK. È un vantaggio anche per le applicazioni in cui la resistenza alla fatica ad alti livelli di stress è un requisito fondamentale.

Con una resistenza all’usura fino a tre volte superiore rispetto al PEEK tradizionale, il PEK HT garantisce anche una maggiore durata delle parti in movimento e dei componenti sottoposti a carico dinamico. I test sulle rondelle di spinta condotti presso gli stabilimenti della Victrex in diverse condizioni di PV hanno dimostrato che il PEK HT ha mostrato un’usura pari al 33% di quella del grado Victrex 450G PEEK standard del fornitore. Il PEK HT ha inoltre mostrato un tasso di usura specifica costantemente inferiore rispetto al grado tradizionale di PEEK non rinforzato in tutte le altre condizioni di prova dei cuscinetti e dell’usura.

La sua resistenza all’idrolisi rende il PEK HT una buona opzione per i componenti delle apparecchiature per la lavorazione degli alimenti che richiedono una pulizia frequente e accurata con vapore ad alta pressione. Questo stesso attributo ne supporta l’uso in applicazioni mediche che richiedono la sterilizzazione in autoclave. Altre proprietà degne di nota sono la bassa infiammabilità e l’emissione di fumi, un vantaggio per i componenti aerospaziali.

Applicazioni tipiche del PEK

La resistenza strutturale alle alte temperature, le proprietà elettriche e termiche e la resistenza chimica e all’usura fanno del PEK un materiale ad alte prestazioni per i componenti destinati a servizi severi in un’ampia gamma di applicazioni.

Nelle apparecchiature downhole utilizzate nell’industria petrolifera e del gas, le applicazioni potenziali includono anelli di tenuta di riserva, sedi di valvole, guarnizioni e isolanti elettrici. Il PEK può essere utilizzato anche per i connettori delle pompe elettriche sommergibili (ESP) che operano in ambienti ad alta temperatura e alta pressione (HTHP). La sua resistenza e rigidità alle alte temperature impedisce anche la distorsione dovuta alla pressione idrostatica nelle guarnizioni per paratie a parete sottile.

La resistenza al vapore ad alta pressione e ai prodotti chimici per la sanificazione a caldo e la conformità alla FDA sono altri vantaggi che il PEK offre ai componenti delle apparecchiature per la produzione alimentare e farmaceutica. La sua resistenza all’usura prolunga anche la vita utile e i cicli di sostituzione delle parti in movimento e dei componenti portanti dinamici. Il PEK presenta anche proprietà di isolamento elettrico e termico che lo rendono adatto ai componenti degli scambiatori di calore e alle applicazioni elettriche, come quelle delle apparecchiature di esplorazione sottomarina.

Resine PEK e forme a stock

Victrex HT G45 e HT G22 sono i gradi di resina HT PEK più comuni. HT G22 è una resina ad alto flusso ampiamente utilizzata per lo stampaggio a iniezione. Drake Plastics estrude forme a stock da Victrex HT G45 PEK. La maggiore viscosità del G45 consente di produrre sezioni trasversali di grandi dimensioni durante la lavorazione per fusione e il peso molecolare più elevato di questo grado offre una maggiore tenacità e resistenza. Le barre e le piastre HT PEK estruse in resina G45 non rinforzata sono disponibili nell’inventario di Drake. Tra i gradi speciali che Drake produce su richiesta vi sono HT G45 GL30 e HT G45 CA30, rinforzati con fibre di vetro e carbonio, e PEKEKK, un polichetone affine al PEK e fornito con il nome commerciale di polimero Victrex® ST™.

Le forme in PEK sono offerte anche da Greene, Tweed & Co. con il marchio Arlon® 2000.