¿Qué es PEEK?

El poliéter éter cetona (poliéter éter cetona, PEEK para abreviar) es un tipo de material polimérico especial que consiste en unidades repetidas que contienen dos enlaces éter y un enlace cetona en la estructura de la cadena principal. Es una serie de materiales de poliéter cetona. Tiene las características de estado cristalino seminudo, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión química, etc.

Las características del PEEK

El poliéter éter cetona (PEEK) es actualmente la única variedad de material de poliaril éter cetona (PAEK) que se puede producir en masa. El PEEK, como plástico de ingeniería especial, tiene excelentes propiedades integrales.
Características típicas de PEEK:
(1) Trabajabilidad: La resina PEEK tiene las ventajas de una alta fluidez a altas temperaturas y una alta temperatura de descomposición térmica. Se puede procesar mediante moldeo por inyección, moldeo por extrusión, moldeo, moldeo por soplado, hilado por fusión, moldeo rotatorio y pulverización de polvo, etc.

(2) Resistencia a la radiación: con una fuerte resistencia a la radiación, las propiedades mecánicas aún se pueden conservar de manera más completa bajo dosis altas de rayos γ, más que el mejor poliestireno con resistencia a la radiación en resina general, se puede utilizar como piezas resistentes a la radiación en equipos nucleares.

(3) Retardante de llama: PEEK es autoextinguible, incluso sin ningún retardante de llama, hasta el grado estándar UL 94V-0.

(4) Resistencia a la fluencia: bajo la acción de una tensión constante, el material se deformará permanentemente y se deformará con el tiempo. El PEEK es el mejor material de resina termoplástica resistente a la fluencia.

(5) Dureza y rigidez: con alta resistencia a la tracción, alta resistencia al agrietamiento por tensión, especialmente para la resistencia a la fatiga por tensión alterna es muy sobresaliente, comparable a los materiales de aleación.

(6) Autolubricación (resistencia al desgaste): PEEK tiene excelentes características de deslizamiento, adecuado para requisitos estrictos de aplicaciones de bajo coeficiente de fricción y resistencia al desgaste; en particular, PEEK modificado con fibra de carbono, grafito y PTFE tiene una excelente resistencia al desgaste.

(7) Resistencia a altas temperaturas: PEEK tiene una alta temperatura de transición vítrea (Tg = 143 ℃) y punto de fusión (Tm = 334 ℃), su temperatura de deformación térmica de carga es de hasta 316 ℃, la temperatura de servicio a largo plazo es de 260 ℃, la temperatura de servicio instantánea puede alcanzar los 300 ℃, bajo alta temperatura y alta presión durante mucho tiempo sin ninguna pérdida de propiedades físicas.

(8) Resistencia a la hidrólisis: los productos PEEK pueden seguir funcionando durante miles de horas sin una degradación evidente del rendimiento en inmersión en agua a alta presión o con vapor a 260 ℃; PEEK tiene la mejor resistencia a la hidrólisis y al vapor entre todos los plásticos de ingeniería.

(9) No tóxico: se puede utilizar en higiene alimentaria, equipos médicos y otros campos.

(10) Resistencia a la corrosión: Excepto el ácido sulfúrico concentrado, el PEEK es insoluble en cualquier solvente y ácido y álcali fuertes, con alta estabilidad química.

(11) Resistencia a la fatiga: PEEK tiene la mejor resistencia a la fatiga entre todos los materiales de resina termoplástica.

La aplicación de PEEK

La resina de poliéter éter cetona (PEEK) es un tipo de excelente rendimiento de plásticos de ingeniería especiales, una serie de ventajas significativas en comparación con otros plásticos de ingeniería especiales, resistencia a altas temperaturas, buen rendimiento mecánico, autolubricación, resistencia a la corrosión química, retardante de llama, resistencia al decapado, resistencia a la radiación, estabilidad de aislamiento, resistencia a la hidrólisis y fácil procesamiento, etc., ampliamente utilizado en el campo médico.

La resina PEEK puede soportar hasta 3000 ciclos de esterilización en autoclave a 134 °C, lo que la hace adecuada para la fabricación de equipos quirúrgicos y dentales altamente esterilizados que requieren un uso repetido. El PEEK no solo tiene las ventajas de ser liviano, no tóxico y resistente a la corrosión, sino que también tiene las características del módulo elástico del hueso cortical humano, que puede combinarse orgánicamente con el cuerpo. Por lo tanto, el uso de resina PEEK en lugar de metal para fabricar esqueletos humanos es otra aplicación importante en el campo médico.

El PEEK se utilizó por primera vez en la clínica en 1999. Desde entonces, se han implantado más de cinco millones de productos de PEEK en humanos, lo que lo convierte en el estándar de oro en la fusión espinal. En los últimos años, el PEEK ha sido elogiado como «el material ideal para la próxima generación de productos médicos implantables».

¿Qué tipos de implantes están hechos de PEEK?
(1) sustitutos óseos, implantes óseos maxilofaciales
(2) Cirugía de columna, fusión intervertebral espinal.
(3) y sustitutos de huesos de cadera, implantes articulares
(4) El equipo ortopédico: la placa fija y los tornillos.
(5) sustituto de dientes CFR – PEEK – hecho de implantes dentales, prótesis dentales, retención de raíz
(6) en la cirugía cardíaca, las bombas y válvulas del corazón

¿Qué empresas del mundo pueden producir implantes de PEEK de larga duración? Peek-optima es producido por Invibio, la división de biomateriales de Victrex en el Reino Unido.PEEK;

(1) El material PEEK implantable lanzado al mercado actualmente tiene una ventaja de monopolio absoluto en el mercado global.
(2) Bélgica Solvay lanzó el material PEEK de grado implante zenIVa-PEEK en 2009.
(3) Evonik de Alemania ingresó al mercado chino a principios de 2014 con el nombre de producto: VESTAKEEP PEEK.
(4) Guangzhou Jusheng Medical Technology Co., LTD., el único fabricante con material PEEK a nivel de implante en China, ha lanzado PEEK a nivel de implante JS-S1 con la marca NATUREGEN y grado de marca JS-S1.

La historia del PEEK

Periodo de incubación inicial (1978-1992):

PEEK es un plástico de ingeniería especial de rendimiento súper alto desarrollado por ICI en 1978. ICI solicitó una patente y lo industrializó, con una capacidad de producción de 1000 toneladas por año, que se utiliza principalmente en la industria de defensa.

Desarrollo y colapso del monopolio (1993-2004):

Victrex adquirió el negocio de PEEK de ICI, mostrando una tendencia de desarrollo monopolista, y expandió continuamente la escala de producción. En 2003, la capacidad de producción anual aumentó a 2800 toneladas. Posteriormente, DuPont, BASF, Mitsui Tosei Chemical Company de Japón y Telep de los Estados Unidos desarrollaron productos similares sucesivamente. El PEEK se ha expandido desde sus aplicaciones militares iniciales a aplicaciones industriales y biomédicas.

Durante mucho tiempo, el PEEK ha sido incluido como material estratégico para el bloqueo y embargo de China por el Comité Coordinador de París. Con el fin de satisfacer las necesidades de la defensa nacional y el desarrollo de alta tecnología civil, el estado lo ha incluido en los proyectos nacionales clave de investigación científica y tecnológica desde el séptimo plan quinquenal hasta el décimo plan quinquenal y el plan 863 para investigación. Con el fuerte apoyo de las políticas de China, el equipo del profesor Wu Zhongwen de la Universidad de Jilin desarrolló de forma independiente la tecnología patentada de PEEK con derechos de propiedad intelectual independientes y fundó Jida High-tech Materials Co., LTD., que se puso en producción.

Etapa de Desarrollo Integral (2005-actualidad):

En 2005, Evonik adquirió el negocio de PEEK de Garda de la India, mientras que Solvay adquirió el negocio de PEEK. En 2009, Jinfa Technology Co., LTD. de China, Panjin Zhongrun Special Plastic Co., Ltd. y otras empresas entraron en el campo, y PEEK entró en la etapa de desarrollo integral. Además, la modificación de la tecnología de procesamiento y compuestos de PEEK se está desarrollando gradualmente, y el campo de aplicación también se está expandiendo. Debido a la gran cantidad de fabricantes especializados en la producción de PEEK en todo el mundo, el grado de competencia en el mercado será cada vez más intenso. En la actualidad, Wiggs, Solvay y Evonik son los tres mayores fabricantes de PEEK del mundo.