Poliketon

Aromatik polieter sınıfında bulunan poliketonlar yüksek performans plastikleri olarak kullanılırlar. Piyasada yaygın olarak üretilen iki poliketon poli(eter eter keton) (PEEK) ve poli(eter keton) (PEK)’dur. Her iki polimer de olağanüstü mukavemetı, ısıya ve kimyasallara karşı dayanımı sayesinde, uçak ve otomotiv endüstrisinde yaygın olarak kullanılir. 240°C -280°C aralığında sürekli kullanılabilecek polimerlerdir. PEEK bazen poli(aril eter keton) ismiyle ya da kısaca poliketon ismiyle de anılabilir. Ancak endüstride PEEK adıyla kullanmak daha yaygındır.

Poliketonlar diğer termoplastik polimerler gibi yarı kristal yapıya sahiptir (yaklaşık %35). PEEK kristallerinin erime noktası 340°C, PEK’in erime noktası ise 360°C civarındadır. PEEK 140°C civarında camsılaşma noktasına (Tg) ulaşırken, PEK’in camsılaşma noktasını aşmak için 165°C’ye kadar ısıtmak gerekir. Poliketonların yüksek camsılaşma sıcaklıklarının sebebi rijit (rigid) bir omurgaya sahip olmalarıdır. Zincirlerindeki fenil grupları polimerlerin moleküler hareket yetisini azaltır. Karbonil grubu eter grubundan daha rijit olduğu için PEK zincirinin esnekliği PEEK’e gore daha azdır ve bu yüzden PEK daha yüksek bir camsılaşma sıcaklığına sahiptir.

Her iki poliketon da yüksek sıcaklıkta bozunmaya karşı ve kimyasallara karşı oldukça dayanıklıdır. Özellikle organik çözücülere dayanıklılığı poliamidlerle hemen hemen aynı seviyededir. Suya ve sulu ortamlara (aqueous) karşı direnci ise polisülfonların dayanıklılığına eşdeğerdir.

PEEK’in çözünebildiği organik çözücüler oldukça az sayıdadır. Kısıtlı oranda da olsa, bazı yüksek buharlaşma noktasına sahip polar organic çözücülerin içinde çözünebilir (pyrene ya da benzofenon bu çözücülere örnek olarak verilebilir). PEEK’in organik çözücülerde çözünmemesi polimer zincirinin kimyasal modifikasyonunu kisitlar. Fakat, bunun yanı sıra PEEK halojenlere, Bronsted ve Lewis asitlerine, halojenli bileşiklere ve aromatik hidrokarbonlara karşı duyarlıdır. PEEK zincirinin modifikasyonu istenirse kuvvetli asitler kullanılarak yapılabilir ve literatürde genellikle sulfurik asit sıklıkla kullanılmıştır. Sülfürik asit PEEK zincirinin sulfonasyonunu sağlar ancak aynı zamanda çok kuvvetli bir asit olduğu için polimerin bozunmasına, molekül ağırlığının azalmasına ve dolayısıyla PEEK’in fiziksel özelliklerinin bozulmasına sebep olur. Bu yüzden sulfanosyan reaksiyonun ilerlemesi sadece belli bir noktaya kadar tercih edilir.

Poliketonların yüksek erime noktasına sahip olması parça üretimini zorlaştırır ancak bu soruna karşı kullanılabilecek bazı katkı maddeleri mevcuttur. Katkı maddeleri eklendiğinde poliketonların vizkoziteleri azalarak daha rahat bir üretim sağlanabilir. Göreceli olarak yeni bir termoplastik olan poliketon agresif ortamlara karşı direnci ve olağanüstü mukavemeti sayesinde yüksek ısı gereken ve aşınmaya yatkın yerlerde kullanılır. Otomotivlerin piston parçalarında ve rulmanlarda; hava-uzay endüstrisinde yapı elemanlarında; pompalar ve kompresör subapları gibi kimyasal uygulamalarda ve kablo gibi elektrik uygulamalarında yaygın olarak kullanılır.

Piyasada PEEK’I Victrex ve Arlon (Greene Tweed) ticari isimleriyle bulmak mümkündür.

Poliether ether keton (PEEK)

 

 
Yapı

Kristal

 
Yoğunluk

1.35

g/cm3
Erime Sıcaklığı

360

°C
Kristalleşme Sıcaklığı

325

°C
Camsılaşma Sıcaklığı

143

°C
Doğrusal Genleşme Katsayısı (CTE)

42.2

μm/m-°C
Yük Altıda Eğilme Sıcaklığı (HDT)

196

°C @ 1.82 MPa
Azami Servis Sıcaklığı (Hava)

271

°C
Dielektrik Dayanımı

0.4

kV/mm
Saydamlık

Opak

 
 

 

 
Mekanik Özellikleri

 

 
Gerilme Mukavemeti

90

MPa
Basma Mukavemeti

 

MPa
Çekme Modülü

3.4

GPa
Kopma Esnemesi

150

%
Darbe Dayanımı (Çentiksiz Izod)

8.37

J/cm
Sertlik

 

Shore Ölçeği
*  Tabloda ortalama değerler verilmiştir. Bu değerlerin polimerin molekül ağırlığına ve numunenin üretim şekline gore farklılık göstermesi mümkündür.

Kaynak: http://www.polymerprocessing.com