PEEK-пластик: свойства, области применения и преимущества

Полиэфирэфиркетон (PEEK) по праву считается одним из самых передовых инженерных пластиков в мире. Благодаря выдающейся термостойкости, механической прочности, химической стабильности и биосовместимости PEEK получил прозвище «суперпластик». От аэрокосмической отрасли до медицины, робототехники и полупроводников — PEEK незаметно, но уверенно меняет высокотехнологичное производство.

1. Универсальные свойства материала PEEK

1.1 Эксперт по выживанию в экстремальных условиях

PEEK способен к длительной эксплуатации при температурах 240–260 °C, а кратковременно выдерживает температуры выше 300 °C. Даже в условиях криогенных температур до −196 °C (жидкий азот) материал не становится хрупким.

PEEK устойчив к большинству кислот, щелочей и органических растворителей и сохраняет стабильность почти во всех химических средах, за исключением сильных окислителей, таких как концентрированная азотная кислота. Он также выдерживает длительное воздействие водяного пара при 130 °C без деградации.

1.2 Механическая прочность уровня «шестигранного бойца»

PEEK обладает следующими механическими характеристиками:

• Предел прочности при растяжении: 90–100 МПа

• Предел прочности при изгибе: 130–150 МПа

Даже при 200 °C материал сохраняет более 70% прочности при комнатной температуре. Высокая усталостная прочность позволяет PEEK работать при длительных циклических нагрузках без разрушения.

Благодаря водопоглощению менее 0,1% и деформации, контролируемой на уровне 0,005 мм, PEEK идеально подходит для прецизионного оборудования и высокоточного производства.

1.3 Биосовместимый материал для медицины

PEEK соответствует требованиям FDA и ISO 10993, является нетоксичным и не вызывает аллергических реакций или иммунного отторжения. Поэтому он широко используется в эндопротезах суставов, межпозвонковых имплантатах и стоматологических конструкциях.

Материал устойчив к стерилизации γ-излучением и рентгеновскими лучами, не теряя своих свойств. Его радиопрозрачность не мешает последующей диагностике (КТ, МРТ, рентген).

1.4 Универсальность в переработке

Плотность PEEK составляет всего 1,32 г/см³, что менее чем в два раза ниже плотности алюминиевых сплавов, при этом удельная прочность в 8 раз выше. Материал обладает самосмазывающимися свойствами и соответствует классу горючести UL94 V-0 без добавления антипиренов.

PEEK подходит для литья под давлением, экструзии, ЧПУ-обработки и 3D-печати, позволяя точно изготавливать сложные детали.

2. От космоса до человеческого тела: области применения PEEK

Медицина

В 2025 году в США начались клинические испытания безметаллических бедренных компонентов из PEEK-OPTIMA™ для эндопротезирования коленного сустава. Благодаря модулю упругости, близкому к кортикальной кости, материал помогает сохранять костную плотность и считается будущим направлением эндопротезирования.

Сегодня PEEK занимает около 50% мирового рынка межпозвонковых имплантатов и широко используется в стоматологии и хирургических инструментах.

Аэрокосмическая отрасль

Компания Airbus применяет композиты CF/PEEK в центральных узлах втулки винта вертолёта H-160, заменяя титановые сплавы. Это обеспечивает значительное снижение массы и повышенную стойкость к ударным повреждениям.

В высокочастотных печатных платах PEEK постепенно заменяет керамические подложки, снижая вес оборудования при сохранении изоляционных свойств.

Высокотехнологичное производство и робототехника

В проектах гуманоидных роботов (в том числе Tesla) углеродонаполненный PEEK применяется в шестикоординатных датчиках силы, снижая массу до 58% от алюминия и повышая точность измерений.

В электромобилях PEEK используется в топливных насосах, форсунках и электрической изоляции.

Новые отрасли

В eVTOL-летательных аппаратах PEEK способствует увеличению дальности полёта за счёт снижения массы. В полупроводниковой промышленности он предотвращает электростатическое повреждение кремниевых пластин и подходит для высоковольтной и высокотемпературной изоляции.

3. Ускорение локализации: входит ли PEEK в эпоху массового применения?

Ранее мировой рынок PEEK контролировался международными компаниями, такими как Victrex, а более 80% спроса в Китае покрывалось импортом, что делало материал дорогим и нишевым.

В последние годы китайские производители, включая ZYPEEK и ARKPEEK | PEEKChina, преодолели ключевые технологические барьеры и достигли тысяч тонн годовой мощности, сформировав четвёртый мировой центр массового производства PEEK.

С ростом выхода годной продукции до 99% и оптимизацией синтеза фторкетонов стоимость PEEK постепенно снижается. По прогнозам, рынок PEEK в Китае достигнет 2,18 млрд юаней к 2025 году и превысит 5 млрд юаней к 2031 году при CAGR 14,4%.

Принятие стандарта GB/T 41873-2022 также способствует нормативному развитию отрасли.