Τι είναι το PEEK;

Η πολυαιθερική αιθερική κετόνη (πολυαιθερική αιθερική κετόνη, PEEK για συντομία) είναι ένα είδος ειδικού πολυμερούς υλικού που αποτελείται από επαναλαμβανόμενες μονάδες που περιέχουν δύο αιθερικούς δεσμούς και έναν κετονικό δεσμό στην κύρια δομή της αλυσίδας. Είναι μια σειρά υλικών από πολυαιθερικές κετόνες. Έχει τα χαρακτηριστικά της ημι-κομβικής κρυσταλλικής κατάστασης, της αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες, της αντοχής σε χημική διάβρωση και ούτω καθεξής.

Τα χαρακτηριστικά του PEEK

Η πολυαιθερική αιθερική κετόνη (PEEK) είναι προς το παρόν η μόνη ποικιλία υλικού πολυαρυλικής αιθερικής κετόνης (PAEK) που μπορεί να παραχθεί μαζικά. Η PEEK, ως ειδικό μηχανικό πλαστικό, έχει εξαιρετικές συνολικές ιδιότητες.
Τυπικά χαρακτηριστικά του PEEK:
(1) Εργασιμότητα: Η ρητίνη PEEK έχει τα πλεονεκτήματα της ρευστότητας σε υψηλή θερμοκρασία και της υψηλής θερμοκρασίας θερμικής αποσύνθεσης. Μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία με χύτευση με έγχυση, χύτευση με εξώθηση, χύτευση, χύτευση με εμφύσηση, κλώση τήξης, περιστροφική χύτευση και ψεκασμό σκόνης, κ.λπ.

(2) Αντοχή στην ακτινοβολία: με ισχυρή αντοχή στην ακτινοβολία, οι μηχανικές ιδιότητες μπορούν να διατηρηθούν πληρέστερα υπό υψηλές δόσεις ακτίνων γ, περισσότερο από την καλύτερη ρητίνη πολυστυρενίου αντοχής στην ακτινοβολία γενικά, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέρη ανθεκτικά στην ακτινοβολία σε πυρηνικό εξοπλισμό.

(3) Επιβραδυντικό φλόγας: Το PEEK έχει αυτοσβεννυόμενο μηχανισμό, ακόμη και χωρίς επιβραδυντικό φλόγας, μέχρι το πρότυπο UL 94V-0.

(4) Αντοχή στον ερπυσμό: υπό την επίδραση συνεχούς τάσης, το υλικό θα παραμορφωθεί μόνιμα σε ερπυσμό με την πάροδο του χρόνου. Το PEEK είναι το καλύτερο υλικό αντοχής στον ερπυσμό από θερμοπλαστική ρητίνη.

(5) Ανθεκτικότητα και ακαμψία: με υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό, η υψηλή αντοχή σε ρωγμές λόγω τάσης, ειδικά για εναλλασσόμενη αντοχή στην κόπωση λόγω τάσης, είναι πολύ εξαιρετική, συγκρίσιμη με τα υλικά κραμάτων.

(6) Αυτολίπανση (αντοχή στη φθορά): Το PEEK έχει εξαιρετικά χαρακτηριστικά ολίσθησης, κατάλληλα για αυστηρές απαιτήσεις χαμηλού συντελεστή τριβής και εφαρμογές αντοχής στη φθορά. Συγκεκριμένα, το PEEK που τροποποιείται με ίνες άνθρακα, γραφίτη και PTFE έχει εξαιρετική αντοχή στη φθορά.

(7) Αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία: Το PEEK έχει υψηλή θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης (Tg=143℃) και σημείο τήξης (Tm=334℃), η θερμοκρασία θερμικής παραμόρφωσης φορτίου είναι έως 316℃, η θερμοκρασία μακροπρόθεσμης λειτουργίας είναι 260℃, η στιγμιαία θερμοκρασία λειτουργίας μπορεί να φτάσει τους 300℃, υπό υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς απώλεια φυσικών ιδιοτήτων.

(8) Αντίσταση στην υδρόλυση: Τα προϊόντα PEEK μπορούν να συνεχίσουν να λειτουργούν για χιλιάδες ώρες χωρίς εμφανή υποβάθμιση της απόδοσης σε ατμό 260℃ ή σε βύθιση σε νερό υψηλής πίεσης. Το PEEK έχει την καλύτερη αντοχή στην υδρόλυση και τον ατμό μεταξύ όλων των πλαστικών μηχανικής.

(9) Μη τοξικό: μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην υγιεινή τροφίμων, στον ιατρικό εξοπλισμό και σε άλλους τομείς.

(10) Αντοχή στη διάβρωση: Εκτός από το πυκνό θειικό οξύ, το PEEK είναι αδιάλυτο σε οποιονδήποτε διαλύτη και ισχυρό οξύ και αλκάλιο, με υψηλή χημική σταθερότητα.

(11) Αντοχή στην κόπωση: Το PEEK έχει την καλύτερη αντοχή στην κόπωση μεταξύ όλων των θερμοπλαστικών ρητινικών υλικών.

Η εφαρμογή του PEEK

Η ρητίνη πολυαιθερικής αιθερικής κετόνης (PEEK) είναι ένα είδος εξαιρετικής απόδοσης ειδικών πλαστικών μηχανικής, με πολλά σημαντικά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με άλλα ειδικά πλαστικά μηχανικής, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, καλή μηχανική απόδοση, αυτολίπανση, αντοχή στη χημική διάβρωση, επιβραδυντικό φλόγας, αντοχή στην απογύμνωση, αντοχή στην ακτινοβολία, σταθερότητα μόνωσης, αντοχή στην υδρόλυση και εύκολη επεξεργασία κ.λπ., που χρησιμοποιούνται ευρέως στον ιατρικό τομέα.

Η ρητίνη PEEK μπορεί να αντέξει έως και 3000 κύκλους αποστείρωσης στους 134°C, γεγονός που την καθιστά κατάλληλη για την κατασκευή χειρουργικού και οδοντιατρικού εξοπλισμού υψηλής αποστείρωσης που απαιτεί επαναλαμβανόμενη χρήση. Η PEEK όχι μόνο έχει τα πλεονεκτήματα του ελαφρού βάρους, της μη τοξικότητας και της αντοχής στη διάβρωση, αλλά έχει επίσης τα χαρακτηριστικά του μέτρου ελαστικότητας του ανθρώπινου φλοιώδους οστού, το οποίο μπορεί να συνδυαστεί οργανικά με το σώμα. Επομένως, η χρήση ρητίνης PEEK αντί για μέταλλο για την κατασκευή ανθρώπινου σκελετού είναι μια άλλη σημαντική εφαρμογή στον ιατρικό τομέα.

Το PEEK χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στην κλινική το 1999. Από τότε, περισσότερα από πέντε εκατομμύριαΠροϊόντα PEEKέχουν εμφυτευτεί σε ανθρώπους, γεγονός που το καθιστά το χρυσό πρότυπο στη σπονδυλοδεσία. Τα τελευταία χρόνια, το PEEK έχει επαινεθεί ως «το ιδανικό υλικό για την επόμενη γενιά εμφυτεύσιμων ιατρικών προϊόντων».

Τι είδους εμφυτεύματα κατασκευάζονται από το PEEK;
(1) Υποκατάστατα οστών, γναθοπροσωπικά οστικά εμφυτεύματα
(2) χειρουργική επέμβαση σπονδυλικής στήλης, σπονδυλική μεσοσπονδύλια σύντηξη
(3) και υποκατάστατα οστού ισχίου, εμφυτεύματα αρθρώσεων
(4) ο ορθοπεδικός εξοπλισμός: η σταθερή πλάκα και οι βίδες
（5) Υποκατάστατο δοντιών CFR – PEEK – κατασκευασμένο από οδοντικά εμφυτεύματα, οδοντοστοιχίες, συγκράτηση ρίζας
(6) στην καρδιοχειρουργική, οι καρδιακές αντλίες και βαλβίδες

Ποιες εταιρείες στον κόσμο μπορούν να παράγουν μακροπρόθεσμα εμφυτεύματα PEEK; Το Peek-optima παράγεται από την Invibio, το τμήμα βιοϋλικών της Victrex στο Ηνωμένο Βασίλειο. PEEK;

(1) Το εμφυτεύσιμο υλικό PEEK που κυκλοφόρησε στην αγορά έχει επί του παρόντος απόλυτο μονοπωλιακό πλεονέκτημα στην παγκόσμια αγορά.
(2) Η Belgium Solvay κυκλοφόρησε το υλικό PEEK zenIVa-PEEK, κατάλληλο για εμφυτεύματα, το 2009.
(3) Η Evonik από τη Γερμανία εισήλθε στην κινεζική αγορά στις αρχές του 2014 με την ονομασία προϊόντος: VESTAKEEP PEEK.
(4) Η Guangzhou Jusheng Medical Technology Co., LTD., ο μόνος κατασκευαστής με υλικό PEEK επιπέδου εμφυτεύματος στην Κίνα, κυκλοφόρησε το PEEK JS-S1 επιπέδου εμφυτεύματος με την επωνυμία NATUREGEN και την επωνυμία JS-S1.

Η ιστορία του PEEK

Αρχική περίοδος επώασης (1978-1992):

Το PEEK είναι ένα εξαιρετικά υψηλής απόδοσης ειδικό μηχανικό πλαστικό που αναπτύχθηκε από την ICI το 1978. Η ICI υπέβαλε αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας και το βιομηχανοποίησε, με παραγωγική ικανότητα 1000 τόνων ετησίως, το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως στην αμυντική βιομηχανία.

Ανάπτυξη και Κατάρρευση Μονοπωλίων (1993-2004):

Η Victrex απέκτησε την επιχείρηση PEEK από την ICI, παρουσιάζοντας μια τάση μονοπωλιακής ανάπτυξης, και επέκτεινε συνεχώς την κλίμακα παραγωγής. Το 2003, η ετήσια παραγωγική ικανότητα αυξήθηκε σε 2800 τόνους. Στη συνέχεια, παρόμοια προϊόντα αναπτύχθηκαν διαδοχικά από τις DuPont, BASF, Mitsui Tosei Chemical Company της Ιαπωνίας και Telep των Ηνωμένων Πολιτειών. Η PEEK έχει επεκταθεί από τις αρχικές στρατιωτικές εφαρμογές της σε βιομηχανικές και βιοϊατρικές εφαρμογές.

Για μεγάλο χρονικό διάστημα, το PEEK έχει συμπεριληφθεί ως στρατηγικό υλικό για τον αποκλεισμό και το εμπάργκο της Κίνας από την Συντονιστική Επιτροπή του Παρισιού. Προκειμένου να καλύψει τις ανάγκες της εθνικής άμυνας και της ανάπτυξης υψηλής τεχνολογίας στον τομέα των πολιτικών, το κράτος το έχει συμπεριλάβει στα βασικά εθνικά ερευνητικά έργα επιστήμης και τεχνολογίας από το έβδομο πενταετές Σχέδιο έως το δέκατο πενταετές Σχέδιο και το Σχέδιο 863 για την έρευνα. Υπό την ισχυρή υποστήριξη των πολιτικών της Κίνας, η ομάδα του καθηγητή Wu Zhongwen του Πανεπιστημίου Jilin ανέπτυξε ανεξάρτητα την τεχνολογία ευρεσιτεχνίας PEEK με ανεξάρτητα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας και ίδρυσε την Jida High-tech Materials Co., LTD., η οποία τέθηκε σε παραγωγή.

Στάδιο Ολοκληρωμένης Ανάπτυξης (2005-σήμερα):

Το 2005, η Evonik απέκτησε την επιχείρηση PEEK της ινδικής Garda, ενώ η Solvay απέκτησε την επιχείρηση PEEK. Το 2009, η κινεζική Jinfa Technology Co., LTD., η Panjin Zhongrun Special Plastic Co., Ltd. και άλλες εταιρείες εισήλθαν στον τομέα και η PEEK μπήκε στο στάδιο της ολοκληρωμένης ανάπτυξης. Επιπλέον, η τροποποίηση των σύνθετων υλικών PEEK και η τεχνολογία επεξεργασίας αναπτύσσονται σταδιακά και το πεδίο εφαρμογών επεκτείνεται επίσης. Λόγω του μεγάλου αριθμού κατασκευαστών που ειδικεύονται στην παραγωγή PEEK σε όλο τον κόσμο, ο βαθμός ανταγωνισμού στην αγορά θα γίνει ολοένα και πιο έντονος. Προς το παρόν, οι Wiggs, Solvay και Evonik είναι οι τρεις μεγαλύτεροι κατασκευαστές PEEK στον κόσμο.