पॉलिथर ईथर कीटोन

पॉलीएथर ईथर कीटोन (पीईईके) इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले पॉलीएरीलेथेरकेटोन (पीएईके) परिवार में एक रंगहीन कार्बनिक थर्माप्लास्टिक बहुलक है। पॉलीमर को पहली बार नवंबर 1978 में विकसित किया गया था ] बाद में 1980 के दशक की शुरुआत में विक्ट्रेक्स पीएलसी, फिर इंपीरियल केमिकल उद्योग (आईसीआई) द्वारा बाजार में प्रस्तुत किया गया था।

संश्लेषण
पीईईके पॉलिमर को बिस्फेनोलेट लवण के डायलिकिलेशन द्वारा चरण-विकास पोलीमराइज़ेशन द्वारा प्राप्त किया जाता है। विशिष्ट हाइड्रोक्विनोन के डिसोडियम नमक के साथ 4,4'-डिफ्लोरोबेंजोफेनोन की प्रतिक्रिया है, जो सोडियम कार्बोनेट के साथ अवक्षेपण द्वारा सीटू में उत्पन्न होती है। प्रतिक्रिया 300 डिग्री सेल्सियस के आसपास ध्रुवीय एप्रोटिक सॉल्वैंट्स में आयोजित की जाती है - जैसे कि डिपेनिल सल्फोन।



गुण
पीईईके उत्कृष्ट यांत्रिक और रासायनिक प्रतिरोध गुणों वाला एक सेमीक्रिस्टलाइन थर्मोप्लास्टिक है जिसे उच्च तापमान पर बनाए रखा जाता है। पीईईके को ढालने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रसंस्करण स्थिति क्रिस्टलीयता और इसलिए यांत्रिक गुणों को प्रभावित कर सकती है। इसका यंग मापांक 3.6 GPa है और इसकी तन्य शक्ति 90 से 100 MPa है। पीईईके का कांच संक्रमण तापमान लगभग 143 °C (289 °F) है और लगभग 343 °C (662 °F) पिघलता है। कुछ ग्रेड में 250 डिग्री सेल्सियस (482 डिग्री फारेनहाइट) तक का उपयोगी ऑपरेटिंग तापमान होता है। तापीय चालकता कमरे के तापमान और सॉलिडस (रसायन विज्ञान) तापमान के बीच तापमान के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ जाती है। यह थर्मल डिग्रेडेशन के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी है साथ ही जैविक और जलीय वातावरण दोनों पर हमला करने के लिए। यह हलोजन और मजबूत ब्रोंस्टेड और लुईस अम्ल के साथ-साथ कुछ हैलोजेनेटेड यौगिकों और एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन द्वारा उच्च तापमान पर हमला किया जाता है। यह कमरे के तापमान पर केंद्रित सल्फ्यूरिक अम्ल में घुलनशील है, हालांकि विघटन में बहुत लंबा समय लग सकता है जब तक कि बहुलक एक उच्च सतह-क्षेत्र-से-आयतन अनुपात के रूप में न हो, जैसे कि ठीक पाउडर या पतली फिल्म। इसमें बायोडिग्रेडेशन के लिए उच्च प्रतिरोध है।

अनुप्रयोग
पीईईके का उपयोग बीयरिंग, पिस्टन भागों, पंप, उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी कॉलम, कंप्रेसर प्लेट वाल्व और विद्युत केबल इन्सुलेशन सहित मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए वस्तुओं को बनाने के लिए किया जाता है। यह अति उच्च वैक्यूम अनुप्रयोगों के साथ संगत कुछ प्लास्टिकों में से एक है, जो इसे एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव और रासायनिक उद्योगों के लिए उपयुक्त बनाता है। पीईईके का उपयोग चिकित्सा प्रत्यारोपण में किया जाता है, उदाहरण के लिए न्यूरोसर्जिकल अनुप्रयोगों में आंशिक प्रतिस्थापन खोपड़ी बनाने में।

पीईईके का उपयोग रीढ़ की हड्डी में विलय उपकरणों और मजबूत छड़ों में किया जाता है। यह रेडियोघनत्व है, लेकिन यह हाइड्रोफोबिक है, जिसके कारण यह हड्डी के साथ पूरी तरह से नहीं जुड़ पाता है।। पीईईके सील्स और मैनिफोल्ड्स सामान्यतः द्रव अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं। पीईईके उच्च तापमान अनुप्रयोगों (500 °F/260 °C तक) में भी अच्छा प्रदर्शन करता है। इस और इसकी कम तापीय चालकता के कारण, इसका उपयोग फ़्यूज्ड फिलामेंट फैब्रिकेशन (एफएफएफ) प्रिंटिंग में भी किया जाता है ताकि गर्म सिरे को ठंडे सिरे से अलग किया जा सके।

प्रसंस्करण विकल्प
अधिकांश अन्य थर्मोप्लास्टिक्स की तुलना में पीईईके अपेक्षाकृत उच्च तापमान (343 °C / 649.4 °F) पर पिघलता है। इसके पिघलने के तापमान की सीमा में इसे इंजेक्शन मोल्डिंग या बाहर निकालना विधियों का उपयोग करके संसाधित किया जा सकता है। फ्यूज़्ड डेपोसिशन मॉडलिंग - एफडीएम (या फ़्यूज़्ड फ़िलामेंट फैब्रिकेशन - एफएफएफ) तकनीक का उपयोग करके फ़िलामेंट सामग्री से दानेदार पीईईके को फ़िलामेंट फॉर्म और 3D प्रिंटिंग भागों में संसाधित करना तकनीकी रूप से संभव है। पीईईके तंतुओं को कक्षा IIa तक के चिकित्सा उपकरण के उत्पादन के लिए प्रदर्शित किया गया है। इस नए फिलामेंट के साथ, डेन्चर जैसे विभिन्न चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए एफएफएफ पद्धति का उपयोग करना संभव है।

इसकी ठोस अवस्था में पीईईके आसानी से मशीन योग्य है, उदाहरण के लिए, सीएनसी मिलिंग मशीन द्वारा और सामान्यतः उच्च गुणवत्ता वाले प्लास्टिक भागों का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है जो थर्मोस्टेबल होते हैं और दोनों विद्युत और थर्मल रूप से इन्सुलेट होते हैं। पीईईके के भरे हुए ग्रेड भी सीएनसी मशीनीकृत हो सकते हैं, लेकिन सामग्री में तनाव को ठीक से प्रबंधित करने के लिए विशेष ध्यान रखा जाना चाहिए।

पीईईके एक उच्च प्रदर्शन वाला बहुलक है, लेकिन इसकी जटिल उत्पादन प्रक्रिया के कारण इसकी उच्च कीमत, इसके उपयोग को केवल सबसे अधिक मांग वाले अनुप्रयोगों तक सीमित कर देती है।

आकार-स्मृति बायोमैकेनिकल अनुप्रयोगों में पीईईके
पीईईके परंपरागत रूप से आकार-स्मृति पॉलीमर नहीं है; हालाँकि, प्रसंस्करण में हालिया प्रगति ने यांत्रिक सक्रियण साथ पीईईके में आकार-स्मृति व्यवहार की अनुमति दी है। यह तकनीक आर्थोपेडिक सर्जरी में अनुप्रयोगों के लिए विस्तारित हुई है।