Polyetherketonketon (PEKK)

Polyetherketonketon (PEKK) ist ein Hochleistungsthermoplast, der zur Familie der Polyaryletherketone (PAEK) gehört. Er zeichnet sich durch außergewöhnliche mechanische, thermische und chemische Beständigkeit aus, wodurch er bevorzugt in anspruchsvollen Anwendungen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilbau, Medizintechnik und industrieller Fertigung eingesetzt wird.

Struktur

Polyetherketonketon (PEKK) ist ein halb-kristalliner Polymer, der aus sich wiederholenden aromatischen Ringen besteht, die durch Ether- (–O–) und Ketongruppen (–C=O–) miteinander verbunden sind. Die molekulare Struktur basiert auf der Polyaryletherketon (PAEK)-Chemie, wobei das Verhältnis und die Anordnung der Ether- und Ketongruppen die Kristallinität und thermischen Eigenschaften beeinflussen. PEKK besitzt eine einzigartige molekulare Struktur, die Variationen in der Positionierung der Ketongruppen ermöglicht und zu verschiedenen isomeren Formen führt, insbesondere der Terephthaloyl- (T) und Isophthaloyl- (I) Form. Diese Variationen beeinflussen die Verarbeitungsmerkmale und die mechanische Leistung. Die Ketongruppen erhöhen die thermische Stabilität, während die Etherbindungen für eine gewisse Flexibilität sorgen, was PEKK zu einem vielseitigen Material für Hochleistungsanwendungen macht.

Eigenschaften

Polyetherketonketon (PEKK) bietet eine Kombination aus hoher mechanischer Festigkeit, exzellenter thermischer Stabilität und außergewöhnlicher chemischer Beständigkeit, was es für anspruchsvolle Anwendungen geeignet macht. Es kann kontinuierliche Einsatztemperaturen von bis zu 260°C aushalten und besitzt eine inhärente Flammhemmung mit geringer Rauch- und Toxizitätsentwicklung. PEKK weist eine hervorragende Verschleiß- und Abriebfestigkeit auf, was seine Haltbarkeit in hochbelasteten Umgebungen gewährleistet. Seine chemische Beständigkeit ermöglicht den Einsatz in aggressiven Umgebungen mit Säuren, Lösungsmitteln und Kohlenwasserstoffen. Die Kristallinität des Polymers kann gezielt angepasst werden, was eine größere Flexibilität bei der Verarbeitung durch Spritzguss, Extrusion und 3D-Druck ermöglicht. Im Vergleich zu anderen Polyaryletherketonen kristallisiert PEKK langsamer, was eine bessere Haftung in Verbundwerkstoffen und eine leichtere Verarbeitbarkeit ermöglicht. Diese Eigenschaften machen es zu einer bevorzugten Wahl in Luft- und Raumfahrt, Automobilbau, Medizintechnik und industriellen Anwendungen, die hohe Leistung erfordern.

Vorteile von Polyetherketonketon (PEKK):

• Hohe thermische Stabilität, beständig bis zu 260°C
• Exzellente mechanische Festigkeit und Langlebigkeit
• Hervorragende chemische Beständigkeit gegenüber Säuren, Lösungsmitteln und Kohlenwasserstoffen
• Inhärente Flammhemmung mit geringer Rauch- und Toxizitätsentwicklung
• Außergewöhnliche Verschleiß- und Abriebfestigkeit für Anwendungen mit hoher Reibung
• Anpassbare Kristallinität für verbesserte Verarbeitbarkeit und Haftung in Verbundwerkstoffen
• Gute elektrische Isolationseigenschaften für elektronische Anwendungen
• Kompatibel mit verschiedenen Fertigungstechniken, einschließlich Spritzguss, Extrusion und 3D-Druck

Nachteile von Polyetherketonketon (PEKK):

• Höhere Kosten im Vergleich zu Standardthermoplasten
• Erfordert spezielle Verarbeitungstechniken aufgrund hoher Schmelztemperaturen
• Begrenzte Verfügbarkeit im Vergleich zu weiter verbreiteten technischen Kunststoffen
• Je nach Kristallinitätsgrad kann es in einigen Formulierungen spröde sein

Anwendungsbereiche von Polyetherketonketon (PEKK):

• Luft- und Raumfahrt & Verteidigung: Strukturbauteile, Flugzeuginnenräume, Motorkomponenten
• Automobilbau: Leichtbaualternativen zu Metallkomponenten zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz
• Medizintechnik: Biokompatible Implantate, Prothesen und chirurgische Instrumente
• Elektronik: Hochleistungs-Isoliermaterialien, Steckverbinder und Leiterplattenkomponenten
• Öl & Gas: Dichtungen, Schläuche und Lager für extreme Temperaturen und chemische Beständigkeit
• 3D-Druck: Einsatz in der additiven Fertigung für hochfeste, hitzebeständige Bauteile