PEEK vs. PTFE

Hochleistungskunststoffe zeichnen sich vor allem durch ihre Temperaturbeständigkeit, aber auch durch ihre mechanischen Eigenschaften aus.

Sie werden häufig für Anwendungen gewählt, die eine gute chemische Beständigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, einen niedrigen Reibungskoeffizienten und eine hohe Festigkeit erfordern.

Sie finden sich in vielen anspruchsvollen Anwendungen in einer Vielzahl von Branchen wieder, wie Öl und Gas, Luft- und Raumfahrt, Nuklear und Chemie, aber wie entscheiden Sie, welches Material die Eigenschaften hat, die Sie haben?

Obwohl sowohl PTFE als auch PEEK in ihren jeweiligen Bereichen gut etabliert sind, stellt sich oft die Frage, welches Material für eine bestimmte Anwendung besser geeignet ist. OEMs müssen in der Regel Entscheidungen auf der Grundlage der technischen Eignung treffen und müssen daher besser über den Vergleich dieser Materialien untereinander informiert sein.

Was sind die Vorteile von PTFE?

PTFE ist ein vielseitiger und kostengünstiger Werkstoff mit mittlerer Zugfestigkeit. Es hat sehr gute thermische Eigenschaften und eine ausgezeichnete chemische Inertheit, insbesondere gegenüber starken Säuren. Der Reibungskoeffizient ist ungewöhnlich niedrig und sollte niedriger sein als bei jedem anderen Festkörper. PTFE ist ein hervorragender elektrischer Isolator über einen weiten Temperatur- und Frequenzbereich.

PTFE ist ein thermoplastisches Material. Aufgrund seiner hohen Viskosität kann PTFE jedoch nicht mit herkömmlichen Polymerverarbeitungstechniken verarbeitet werden. Aus diesem Grund wird PTFE durch Kaltumformung mit anschließender Wärmebehandlung (Sintern) verarbeitet, bei der die Polymerpartikel zu einem festen Formteil verschmelzen. Es werden Blöcke hergestellt.

Von solchen Blöcken werden PTFE-Folien abgezogen bzw. abgeschält.

Anwendungen von PTFE:

• Pharma- und Medizintechnik
• Chemieindustrie

Lieferformen von PTFE:

Platten, Rohre, Stangen, Folien, Fertigteile

Eigenschaften von PTFE:

• Hohe chemische Beständigkeit
• Minimale Oberflächenspannung
• schwer zu kleben oder zu schweißen

Was sind die Vorteile von PEEK?

PEEK ist ein teilkristalliner Thermoplast mit hervorragenden mechanischen und chemischen Beständigkeitseigenschaften, die auch bei hohen Temperaturen erhalten bleiben. Es ist sehr beständig gegen thermischen Abbau sowie gegen Angriffe aus organischen und wässrigen Umgebungen.

PEEK wird bei hohen Temperaturen von Halogenen und starken Säuren sowie von einigen halogenierten Verbindungen und aliphatischen Kohlenwasserstoffen angegriffen. Es löst sich in konzentrierter Schwefelsäure bei Raumtemperatur vollständig auf.

PEEK lässt sich mit herkömmlichen Verfahren wie Spritzguss, Extrusion und Formpressen verarbeiten. PEEK ist ein viel teureres Polymer, bietet jedoch einen Mehrwert durch die Möglichkeit, Teile herzustellen, die Eigenschaften wie geringes Gewicht, Festigkeit oder Zähigkeit aufweisen und in rauen Umgebungen länger überleben.

Anwendungsgebiete von PEEK:

• Automobil
• Nahrungsmittelindustrie
• Medizinische Technologie

Lieferformen von PEEK:

Platten, Rohre, Stangen, Folien, Fertigteile

Eigenschaften von PEEK:

• Hohe chemische Beständigkeit
• Hervorragende Gleitfunktion
• Sehr hohe Temperaturbeständigkeit

PEEK vs. PTFE

PEEK und PTFE werden in 4 Bereichen verglichen:

• Zugfestigkeit
• Temperaturbeständigkeit
• Verschleißfestigkeit
• Chemische Resistenz

PEEK vs. PTFE: Hohe Zugfestigkeit

Im Polymerbereich gibt es kaum etwas Härteres als PEEK. Tatsächlich ist es so stark, dass für PEEK die gleichen Verarbeitungsrichtlinien gelten wie für Metalle.
Diese Festigkeit ermöglicht den Einsatz von PEEK in Anwendungen wie Dichtungen und Automobilkomponenten – insbesondere dort, wo Metalle nicht verwendet werden können, aber eine metallähnliche Beständigkeit erforderlich ist.

PEEK vs. PTFE: Hohe Temperaturbeständigkeit

PEEK schmilzt bei etwa 400 Grad Celsius und kann in Umgebungen von 300-325 Grad arbeiten, ohne sich zu verformen. Während PTFE bis zu 250 Grad aushalten kann, führt jeder Druck / jede Belastung auf PTFE bei dieser Temperatur unweigerlich zu einer Verformung. Im Fall von PEEK ermöglicht seine Härte den Einsatz in einer Umgebung mit hohen Belastungen und hohen Temperaturen ohne Verlust der Formeigenschaften.

PEEK vs. PTFE: Hohe Verschleißfestigkeit

Auch hier gilt: Während sowohl PTFE als auch UHMWPE einem erheblichen Verschleiß standhalten, weist PEEK einen hohen PV-Wert auf und hält Verschleißerscheinungen auch unter rauen physikalischen und chemischen Bedingungen stand.

PEEK vs. PTFE: Chemische Beständigkeit

PEEK steht zwar hinsichtlich der reinen chemischen Inertheit nicht auf dem Niveau von PTFE, ist jedoch gegen viele aggressive Chemikalien beständig, sodass es in korrosiven Umgebungen und unter hoher Belastung eingesetzt werden kann.
Kurz gesagt, die Fähigkeit von PEEK, seine Form unter rauen Bedingungen beizubehalten, macht es zu einem sehr beliebten Polymer. OEMs, die PEEK verwenden, wissen, dass PEEK für die angebotenen Eigenschaften einzigartig und daher teuer ist.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass PEEK vor allem aufgrund seines hohen Preises ein Nischenpolymer geblieben ist. Wenn es billiger wäre – zum Beispiel zum Preis von PTFE – könnte es einen erheblichen Teil des PTFE-Marktes erobern. PTFE ist in Bezug auf Eigenschaften wie Reibungskoeffizient und Durchschlagsfestigkeit immer noch viel besser als PEEK, aber wenn es um reine Festigkeit geht, ist PEEK unter den Polymeren unübertroffen.