پلی‌آریل‌اترکتون (PAEK) یک خانواده از ترموپلاستیک‌های نیمه‌بلوری با عملکرد بالا است که به دلیل خواص مکانیکی عالی، پایداری حرارتی و مقاومت شیمیایی بی‌نظیر خود شناخته می‌شود. این پلیمرها دارای حلقه‌های آروماتیک متصل به گروه‌های اتر (-O-) و کتون (-CO-) هستند که به استحکام و دوام آن‌ها کمک می‌کند.

ساختار

پلی‌آریل‌اترکتون (PAEK) از زنجیره‌های پلیمری متشکل از حلقه‌های آروماتیک (گروه‌های آریل) که با پیوندهای اتر (-O-) و کتون (-CO-) متصل شده‌اند، تشکیل شده است. این پیوندهای اتر و کتون به طور متناوب در زنجیره پلیمری قرار گرفته‌اند و ترکیبی از انعطاف‌پذیری و سختی را فراهم می‌کنند که باعث پایداری حرارتی بالا، مقاومت شیمیایی و استحکام مکانیکی برتر در این ماده می‌شود.

✔ حضور حلقه‌های آروماتیک، استحکام ساختاری را افزایش داده و موجب مقاومت بالا در برابر تخریب در شرایط سخت می‌شود.
✔ پیوندهای اتر، انعطاف‌پذیری زنجیره‌های پلیمری را بهبود می‌بخشند و فرآیندپذیری آن را ساده‌تر می‌کنند.
✔ پیوندهای کتون مقاومت بالایی در برابر گرما و اکسیداسیون ایجاد می‌کنند.

PAEK به دلیل نیمه‌بلوری بودن، می‌تواند ساختار خود را به طور منظم در کنار هم قرار دهد و این موضوع باعث ایجاد مقاومت سایشی بالا و عملکرد مکانیکی عالی می‌شود. انواع مختلف PAEK مانند PEEK، PEK و PEKK با توجه به نسبت و ترتیب این گروه‌های عملکردی، خواص مکانیکی و حرارتی متفاوتی دارند. این ساختار منحصر‌به‌فرد، پلی‌آریل‌اترکتون را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای صنعتی، پزشکی، هوافضا و خودروسازی تبدیل کرده است.

ویژگی‌ها

✔ استحکام مکانیکی فوق‌العاده: این ماده دارای مقاومت کششی و سختی بالایی است که آن را برای کاربردهای مهندسی پیشرفته مناسب می‌کند.
✔ پایداری حرارتی بی‌نظیر: PAEK می‌تواند دمای مداوم تا 250 درجه سانتی‌گراد را تحمل کند، که آن را برای محیط‌های با دمای بالا ایده‌آل می‌سازد.
✔ مقاومت شیمیایی بالا: در برابر اسیدها، بازها و حلال‌های آلی بسیار مقاوم است و در محیط‌های خورنده عملکرد عالی دارد.
✔ جذب رطوبت کم: حتی در محیط‌های مرطوب، ابعاد و خواص مکانیکی خود را حفظ می‌کند.
✔ مقاومت بالا در برابر خستگی: این ماده در بارگذاری‌های طولانی‌مدت عملکرد فوق‌العاده‌ای دارد و برای قطعات تحمل‌کننده بار مناسب است.
✔ خاصیت خودخاموش‌شوندگی و دود کم: باعث ایمنی بیشتر در محیط‌های دمای بالا و حساس به آتش‌سوزی می‌شود.
✔ عایق الکتریکی عالی: دارای خاصیت عایق الکتریکی بالا است که آن را برای کاربردهای الکترونیکی و الکتریکی ارزشمند می‌کند.

کاربردهای پلی‌آریل‌اترکتون (PAEK)

✅ صنایع هوافضا و خودروسازی: برای تولید قطعات سازه‌ای، یاتاقان‌ها، بوش‌ها و چرخ‌دنده‌ها به دلیل وزن سبک، استحکام بالا و مقاومت دمایی بالا استفاده می‌شود.
✅ تجهیزات پزشکی: ایده‌آل برای ایمپلنت‌ها، ابزارهای جراحی و قطعات دندانپزشکی به دلیل زیست‌سازگاری و مقاومت در برابر فرآیندهای استریل‌سازی.
✅ صنایع نفت و گاز: مورد استفاده در واشرها، شیرآلات و عایق‌ها به دلیل مقاومت شیمیایی و حرارتی بالا.
✅ الکترونیک و برق: کاربرد در اتصالات الکتریکی، عایق‌ها و قطعات نیمه‌هادی به دلیل مقاومت حرارتی بالا و خاصیت عایق الکتریکی عالی.
✅ صنعت و تولید: مورد استفاده در چرخ‌دنده‌ها، پمپ‌ها و قطعات مقاوم به سایش به دلیل استحکام مکانیکی بالا و ضریب اصطکاک کم.

مزایای پلی‌آریل‌اترکتون (PAEK)

✔ مقاومت حرارتی بالا: تا 250 درجه سانتی‌گراد به‌طور مداوم قابل استفاده است.
✔ استحکام مکانیکی فوق‌العاده: دارای مقاومت کششی، سختی و استحکام ضربه‌ای بالا است.
✔ مقاومت شیمیایی عالی: در برابر حلال‌های قوی، اسیدها و بازها مقاوم است.
✔ جذب رطوبت کم: در محیط‌های مرطوب خواص خود را حفظ می‌کند.
✔ مقاومت در برابر خستگی و سایش: برای کاربردهای طولانی‌مدت در بارهای بالا مناسب است.
✔ خودخاموش‌شوندگی و دود کم: ایمنی بالایی در محیط‌های دمای بالا دارد.
✔ زیست‌سازگاری: مناسب برای ایمپلنت‌ها و ابزارهای جراحی.

معایب پلی‌آریل‌اترکتون (PAEK)

✖قیمت بالا:نسبت به پلاستیک‌های معمولی و برخی پلیمرهای مهندسی، هزینه بالاتری دارد.
✖ فرآیند تولید دشوار: نیازمند دماهای بالا و تجهیزات خاص برای فرآوری است.
✖ محدودیت در دسترسی: نسبت به سایر پلیمرهای مهندسی، تولید کمتری دارد و عرضه آن محدود است.
✖ شکنندگی در دماهای پایین: در شرایط سرمای شدید ممکن است مقاومت ضربه‌ای آن کاهش یابد.