PEK (Polyéthercétone) Vue d’ensemble
Le PEK fait partie du groupe des polyéthercétones, des polymères semi-cristallins qui comprennent également le PEEK et le PAEK. Par rapport à ces deux derniers matériaux, le PEK offre des niveaux de performance supérieurs dans plusieurs domaines, notamment la conservation de la résistance à des températures plus élevées et un degré plus élevé de résistance à l’usure dans les applications à charge dynamique.
La résine PEK est produite par Victrex® PLC. sous leur marque Victrex HT et disponible en deux viscosités, haut débit G-22 et bas débit G-45.
Comme tous les polymères de polyéthercétone, le PEK HT présente une excellente résistance à long terme à une large gamme de produits chimiques agressifs. Cependant, le PEEK résiste au plus large éventail de produits chimiques en raison du rapport unique entre éther et cétone dans sa structure polymère.
Profil de performance PEK
Un attribut majeur du PEK HT par rapport au PEEK traditionnel est sa plus grande résistance à la température. La capacité thermique supérieure qu’il offre aux applications en cours d’utilisation est évidente dans sa température de transition vitreuse de 160°C, une amélioration des performances par rapport aux polymères non renforcés typiques à base de PEEK.
Thermoplastique semi-cristallin de haute performance, le PEK HT offre une meilleure résistance au fluage et à la déformation sous charge que le PEEK non renforcé traditionnel. Il conserve également sa résistance à la traction et son module de flexion plus élevés à 12°C, au-delà des limites du PEEK standard.
La meilleure rétention de la résistance et les capacités de charge du PEK HT à des températures plus élevées, combinées à sa résistance inhérente à de nombreux produits chimiques, le positionnent comme une amélioration du PEEK traditionnel pour une variété d’applications. Bien que le module de fluage du PEK HT et du PEEK soit comparable à température ambiante, à un niveau de température de 150°C, le module de fluage du polymère PEK HT est plus de deux fois supérieur à celui du PEEK traditionnel non renforcé. Par conséquent, dans les applications réelles, le PEK HT peut supporter des charges plus élevées à des niveaux de température plus élevés sans présenter de déformation permanente.
La résistance à la fatigue est un autre attribut du PEK HT qui se classe mieux que le PEEK dans les tableaux de propriétés. Ceci est une conséquence de la structure moléculaire semi-cristalline du polymère PEK. C’est également un avantage pour les applications où la résistance à la fatigue à des niveaux de contrainte élevés est une exigence clé.
Avec une résistance à l’usure jusqu’à trois fois supérieure à celle du PEEK traditionnel, le PEK HT offre également une plus longue durée de vie aux pièces mobiles et aux composants soumis à des charges dynamiques. Des essais de rondelles de butée réalisés dans les installations de Victrex dans diverses conditions de PV ont démontré que le PEK HT présentait une usure aussi faible que 33 % de celle de la qualité Victrex 450G PEEK standard du fournisseur. Le PEK HT a également montré un taux d’usure spécifique constamment inférieur à celui du grade PEEK non renforcé traditionnel dans toutes les autres conditions d’essai de palier et d’usure.
Sa résistance à l’hydrolyse fait du PEK HT une bonne option pour les composants des équipements de transformation alimentaire qui nécessitent un nettoyage fréquent et approfondi à la vapeur haute pression. Ce même attribut soutient son utilisation dans les applications médicales qui nécessitent une stérilisation par autoclave. Parmi les autres propriétés notables, citons une inflammabilité et une émission de fumée intrinsèquement faibles, un atout pour les composants aérospatiaux.
Applications typiques du PEK
Le maintien de la résistance structurelle à haute température, les propriétés électriques et thermiques et la résistance aux produits chimiques et à l’usure font du PEK un matériau de haute performance pour les composants de service sévère dans un large éventail d’applications.
Dans les équipements de fond de puits de forage utilisés dans l’industrie pétrolière et gazière, les applications potentielles comprennent les bagues d’étanchéité de secours, les sièges de soupape, les joints et les isolants électriques. Le PEK peut également être utilisé pour les connecteurs des pompes électriques submersibles (ESP) qui fonctionnent dans des environnements de fond de puits de forage à haute température et haute pression (HTHP). La conservation de sa résistance et de sa rigidité à haute température permet également d’éviter les déformations dues à la pression hydrostatique dans les joints de cloison à paroi mince.
La résistance à la vapeur haute pression et aux produits chimiques de désinfection à chaud, ainsi que la conformité à la FDA, sont d’autres avantages que le PEK apporte aux composants des équipements de production alimentaire et pharmaceutique. Sa résistance à l’usure permet également de prolonger la durée de vie et les cycles de remplacement des pièces mobiles et des composants porteurs de charges dynamiques. Le PEK présente également des propriétés d’isolation électrique et thermique qui le rendent approprié pour les composants d’échangeurs de chaleur et les applications électriques telles que celles des équipements d’exploration sous-marine.
Résines PEK et 1/2 produits
Victrex HT G45 et HT G22 sont les grades de résine HT PEK les plus courants. La HT G22 est une résine à haut débit largement utilisée pour le moulage par injection. Drake Plastics extrude des 1/2 produits à partir de Victrex HT G45 PEK. La viscosité plus élevée du G45 permet de produire de grandes sections transversales pendant la transformation par fusion et le poids moléculaire plus élevé de ce grade offre une meilleure ténacité et résistance. Les barres rondes et plaques HT PEK extrudées en résine G45 non renforcée sont disponibles dans l’inventaire de Drake. Les grades spéciaux que Drake produit sur demande comprennent le HT G45 GL30 et le HT G45 CA30 renforcés de fibres de verre et de carbone, ainsi que le PEKEKK, une polycétone apparentée au PEK et fournie sous la marque Victrex® ST TM.
Les 1/2 produits PEK sont également proposées par Greene, Tweed & Co. sous leur marque Arlon® 2000.
