पॉलिथर ईथर कीटोन

पॉलीएथर ईथर कीटोन (पीईईके) इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले polyaryletherketone (पीएईके) परिवार में एक रंगहीन कार्बनिक यौगिक 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 इंडस्ट्रीज (आईसीआई) द्वारा बाजार में पेश किया गया।

संश्लेषण
PEEK पॉलिमर को बिस्फेनोलेट लवण के डायलिकिलेशन द्वारा चरण-विकास पोलीमराइज़ेशन द्वारा प्राप्त किया जाता है। विशिष्ट उदकुनैन के डिसोडियम नमक के साथ 4,4'-डिफ्लोरोबेंजोफेनोन की प्रतिक्रिया है, जो सोडियम कार्बोनेट के साथ अवक्षेपण द्वारा सीटू में उत्पन्न होती है। प्रतिक्रिया ध्रुवीय aprotic सॉल्वैंट्स में 300 °C के आसपास आयोजित की जाती है - जैसे कि डिफेनिल सल्फ़ोन।



गुण
PEEK उत्कृष्ट यांत्रिक और रासायनिक प्रतिरोध गुणों वाला एक सेमीक्रिस्टलाइन थर्मोप्लास्टिक है जिसे उच्च तापमान पर बनाए रखा जाता है। PEEK 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। PEEK 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 फ़ारेनहाइट) 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 क्षरण के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी है, साथ ही जैविक और जलीय वातावरण दोनों पर हमला करने के लिए। यह हलोजन और मजबूत ब्रोंस्टेड एसिड | ब्रोंस्टेड और लुईस एसिड, साथ ही साथ कुछ हैलोजेनेटेड यौगिकों और एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन द्वारा उच्च तापमान पर हमला किया जाता है। यह कमरे के तापमान पर केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड 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 मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए वस्तुओं को बनाने के लिए किया जाता है, जिसमें असर (यांत्रिक), पिस्टन भागों, पंप, उच्च प्रदर्शन वाले तरल क्रोमैटोग्राफी कॉलम, कंप्रेसर प्लेट वाल्व और विद्युत केबल विद्युत इन्सुलेशन शामिल हैं। 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। PEEK का उपयोग चिकित्सा प्रत्यारोपण में किया जाता है, उदाहरण के लिए न्यूरोसर्जिकल अनुप्रयोगों में आंशिक प्रतिस्थापन खोपड़ी बनाने में।

PEEK का उपयोग रीढ़ की हड्डी में विलय डिवाइसेस और रीइन्फोर्सिंग रॉड्स में किया जाता है। यह रेडियोघनत्व है, लेकिन यह हाइड्रोफोबिक है, जिसके कारण यह हड्डी के साथ पूरी तरह से नहीं जुड़ पाता है। PEEK सील्स और मैनिफोल्ड्स आमतौर पर द्रव अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं। PEEK उच्च तापमान अनुप्रयोगों (500 °F/260 °C तक) में भी अच्छा प्रदर्शन करता है। इस और इसकी कम तापीय चालकता के कारण, इसका उपयोग जुड़े हुए रेशा निर्माण (FFF) प्रिंटिंग में भी किया जाता है ताकि गर्म सिरे को ठंडे सिरे से अलग किया जा सके।

प्रसंस्करण विकल्प
PEEK अधिकांश अन्य थर्मोप्लास्टिक्स की तुलना में 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 - FDM (या फ्यूज्ड फिलामेंट फैब्रिकेशन - FFF) तकनीक का उपयोग करके फिलामेंट सामग्री से दानेदार PEEK को फिलामेंट फॉर्म और 3D प्रिंटिंग भागों में संसाधित करना तकनीकी रूप से संभव है। PEEK फिलामेंट्स को चिकित्सा उपकरणों के वर्ग तक के चिकित्सा उपकरणों 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 PEEK आसानी से मशीन योग्य है, उदाहरण के लिए, सीएनसी मिलिंग मशीन द्वारा और आमतौर पर 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। PEEK 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।

PEEK एक उच्च-प्रदर्शन वाला प्लास्टिक | उच्च-प्रदर्शन बहुलक है, लेकिन इसकी जटिल उत्पादन प्रक्रिया के कारण इसकी उच्च कीमत, इसके उपयोग को केवल सबसे अधिक मांग वाले अनुप्रयोगों तक सीमित करती है।

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