Polyetheretherketon

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Strukturformel
Strukturformel von Polymethylmethacrylat
Monomereinheit von PEEK, einem Polyetherketon
Allgemeines
Name Polyetheretherketon
Andere Namen

PEEK

CAS-Nummer 29658-26-2
Monomer 4-Hydroxyphenyl(4-phenoxyphenyl)methanon
Summenformel der Wiederholeinheit C19H14O3
Molare Masse der Wiederholeinheit 290,31 g·mol−1
Art des Polymers

Thermoplast

Eigenschaften
Aggregatzustand

fest

Dichte

ca. 1,32 g cm−3 [1]

Wärmeleitfähigkeit

0,25 W m−1 K−1 [1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2]
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze H: siehe oben
P: siehe oben
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Polyetheretherketon (abgekürzt PEEK) ist ein hochtemperaturbeständiger thermoplastischer Kunststoff und gehört zur Stoffgruppe der Polyaryletherketone. Seine Schmelztemperatur beträgt 335 °C.

Synthese[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

PEEK-Polymere entstehen durch Alkylierung von Bisphenol-Salzen. Typisch ist die Reaktion von 4,4′-Difluorbenzophenon mit Hydrochinon-Salz.[3][4]

Synthesis of PEEK.svg

Chemische Beständigkeit[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

PEEK ist gegenüber fast allen organischen und anorganischen Chemikalien und bis etwa 280 °C auch gegen Hydrolyse beständig. Unbeständig ist es jedoch gegen UV-Strahlung, konzentrierte Salpetersäure, allgemein saure oxidierende Bedingungen und gegen einige Halogenkohlenwasserstoffe sowie aliphatische Kohlenwasserstoffe bei höheren Temperaturen. In konzentrierter Schwefelsäure löst es sich bereits bei Raumtemperatur vollständig auf.[5]

Aussehen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die natürliche Farbe von PEEK ist braun-grau-gelb bis beige. Für die Verwendung als industrieller Werkstoff sind verschiedene Einfärbungen des Kunststoffes erhältlich.

Anwendungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der derzeit (2004) weltweit wichtigste Hersteller ist die Firma Victrex mit Hauptsitz in Lancashire (UK). Nachdem bestimmte Patente auf den Herstellungsprozess ausgelaufen sind, haben Solvay und Evonik (ehem. Degussa) ebenfalls Produktionen für PEEK aufgebaut. Ein weiterer Hersteller ist die indische Gharda Chemicals.

Verarbeitungsmöglichkeiten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

PEEK schmilzt bei einer, im Vergleich zu den meisten anderen Thermoplasten, sehr hohen Temperatur von 335 °C und kann im flüssigen Zustand im Spritzgussverfahren oder per Extruder geformt werden. Im festen Zustand kann PEEK mit einer Fräse bearbeitet, gedreht oder gebohrt werden. Ein Karlsruher Start Up demonstrierte in jüngster Vergangenheit außerdem die Möglichkeit, granulares PEEK in Filament umzuwandeln, und mit diesem Filament durch FFF-Technologie Maschinenteile und Gegenstände in 3D zu drucken.[8] Neben dem PEEK in Filamentform für industrielle Zwecke stellte das Karlsruher Start Up im Januar 2016 nun auch ein, zur Herstellung von Medizinprodukten der Klasse IIa, verwendbares PEEK Filament vor.[9] Damit sollen in Zukunft bspw. Zahnprothesen gedruckt werden, da die individuellen Zähne mit dem FFF-Verfahren einfacher und genauer herzustellen sind als durch die derzeit übliche Verarbeitungsmethode Fräsen.

Handelsnamen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

PEEK wird unter folgenden Handelsnamen verkauft:[10]

  • KetaSpire
  • Gatone
  • Vestakeep
  • Victrex

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b Eintrag bei makeitfrom.com
  2. Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  3. David Parker, Jan Bussink, Hendrik T. van de Grampe, Gary W. Wheatley, Ernst-Ulrich Dorf, Edgar Ostlinning, Klaus Reinking: Polymers, High-Temperature. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 2002, doi:10.1002/14356007.a21_449.
  4. David Kemmish: Update on the Technology and Applications of PolyArylEtherKetones. Smithers Rapra Technology, 2010, ISBN 978-1-84735-408-2.
  5. Walter Hellerich, Günther Harsch, Siegfried Haenle: Werkstoff-Führer Kunststoffe: Eigenschaften, Prüfungen, Kennwerte ; mit 56 … Hanser Verlag, 2004, ISBN 3-446-22559-5, S. 158 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  6. UHV-Richtlinie für das European XFEL-Projekt
  7. B. Siewert, M. Parra, Eine neue Werkstoffklasse in der Zahnmedizin, PEEK als Gerüstmaterial bei 12-gliedrigen implantatgetragenen Brücken. Z Zahnärztl Implantol 2013;29:148–159. Abgerufen am 13. Juli 2015.
  8. 3dprint.com, PEEK being 3D-printed. In: 3dprint.com. 21. März 2015. Abgerufen am 26. März 2015.
  9. indmatec.com: Indmatec GmbH macht PEEK Filament für die Herstellung von Medizinprodukten verfügbar. Pressemitteilung vom 26. Januar 2016, abgerufen am 28. Januar 2016.
  10. Christian Bonten: Kunststofftechnik Einführung und Grundlagen, Hanser Verlag, 2014.