PEEK vs. PPS vs. PES: Ein Leitfaden für Hochtemperaturpolymere

Die Wahl des richtigen Hochleistungspolymers: PEEK, PPS oder PES?

PEEK (Polyetheretherketon), PPS (Polyphenylensulfid) und PES (Polyethersulfon) sind Hochleistungsthermoplaste mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften, die sie für verschiedene Anwendungen geeignet machen. Hier finden Sie einen Vergleich von PEEK mit PPS und PES auf der Grundlage ihrer thermischen Stabilität, mechanischen Eigenschaften und chemischen Beständigkeit.

Thermische Stabilität

PEEK: Hat einen Schmelzpunkt von ca. 343°C (650°F) und kann kontinuierlich bei Temperaturen von bis zu 260°C (500°F) ohne nennenswerte Beeinträchtigung betrieben werden. Dies macht es ideal für Anwendungen mit hoher Hitzeentwicklung.

PPS: Der Schmelzpunkt liegt bei etwa 280°C (536°F) mit einer Dauerbetriebstemperatur von etwa 250°C (482°F). Es hat zwar eine gute thermische Stabilität, kann aber nicht die gleichen hohen Temperaturen wie PEEK aushalten.

PES: Wird in der Regel in Anwendungen verwendet, die einen Betrieb bis zu 220°C (428°F) erfordern. Es weist im Vergleich zu PEEK und PPS eine geringere Wärmebeständigkeit auf.

Mechanische Eigenschaften

PEEK: Weist eine hohe Zugfestigkeit (bis zu 29.000 psi bei verstärkten Typen) und eine hervorragende Schlagzähigkeit auf, wodurch es bei mechanischer Belastung sehr langlebig ist. Es verfügt außerdem über eine ausgezeichnete Kriechfestigkeit und Dimensionsstabilität.

PPS: Bietet eine gute Druckfestigkeit, ist aber im Allgemeinen spröder als PEEK. Seine Verschleißfestigkeit ist Berichten zufolge sechsmal besser als die von PEEK, wodurch es sich für Anwendungen eignet, die eine hohe Verschleißfestigkeit erfordern.

PES: Es hat zwar gute mechanische Eigenschaften, ist aber in Bezug auf Zugfestigkeit und Schlagzähigkeit nicht so gut wie PEEK. Es ist flexibler, aber unter extremen Bedingungen weniger haltbar.

Chemische Beständigkeit

PEEK: Bekannt für seine hervorragende chemische Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Substanzen, einschließlich Dampf und Heißwasser. Es unterliegt keiner Hydrolyse und behält seine Eigenschaften in rauen Umgebungen bei.

PPS: Weist im Vergleich zu PEEK eine bessere chemische Beständigkeit auf, insbesondere gegenüber Säuren und Basen. Es kann vielen Lösungsmitteln ausgesetzt werden, ohne sich zu zersetzen.

PES: Bietet eine gute chemische Beständigkeit, ist jedoch in rauen Umgebungen im Allgemeinen weniger wirksam als PEEK und PPS. Es kann sich im Laufe der Zeit zersetzen, wenn es bestimmten Chemikalien ausgesetzt wird.

Kostenüberlegungen

PEEK: Im Allgemeinen der teuerste der drei Werkstoffe, da er überragende Eigenschaften und Leistungsmerkmale aufweist. Seine hohen Kosten können bei kritischen Anwendungen, bei denen die Leistung im Vordergrund steht, gerechtfertigt sein.

PPS: Kosteneffizienter als PEEK, was es zu einer attraktiven Alternative für Anwendungen macht, die nicht die extremen Leistungsmerkmale von PEEK erfordern.

PES: Ebenfalls preiswerter als PEEK, bietet jedoch nur begrenzte Leistungsvorteile und eignet sich daher für spezielle Anwendungen, bei denen eine hohe Hitze- oder Chemikalienbeständigkeit nicht entscheidend ist.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass PEEK sowohl PPS als auch PES in Bezug auf thermische Stabilität, Zugfestigkeit und allgemeine mechanische Eigenschaften übertrifft. PPS bietet jedoch eine bessere chemische Beständigkeit zu niedrigeren Kosten und eignet sich daher für viele industrielle Anwendungen, bei denen extreme Hitze keine Rolle spielt. PES ist eine kostengünstigere Option, verfügt aber nicht über die Hochleistungseigenschaften von PEEK und PPS. Die Wahl zwischen diesen Materialien sollte von den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung abhängen.