Plástico PEEK: propriedades, aplicações e vantagens

O poliéter éter cetona (PEEK) é amplamente reconhecido como um dos plásticos de engenharia mais avançados do mundo. Graças à sua excelente resistência térmica, elevadas propriedades mecânicas, estabilidade química e biocompatibilidade, o PEEK ganhou o título de “superplástico”. Da indústria aeroespacial à medicina, robótica e semicondutores, o PEEK está a transformar silenciosamente a manufatura de alto desempenho.

1. As propriedades versáteis do material PEEK

1.1 Especialista em sobrevivência em ambientes extremos

O PEEK pode operar continuamente a temperaturas de 240–260 °C, suportando exposições de curta duração acima de 300 °C. Mesmo em ambientes criogénicos até −196 °C (nitrogénio líquido), o material mantém a sua tenacidade sem se tornar frágil.

Apresenta excelente resistência à maioria dos ácidos, bases e solventes orgânicos, mantendo-se estável em quase todos os meios químicos, exceto em agentes oxidantes fortes, como o ácido nítrico concentrado. Além disso, pode ser utilizado por longos períodos em vapor a 130 °C sem degradação.

1.2 Desempenho mecânico de "guerreiro hexagonal"

O PEEK oferece propriedades mecânicas excecionais:

• Resistência à tração: 90–100 MPa

• Resistência à flexão: 130–150 MPa

Mesmo a 200 °C, o PEEK mantém mais de 70% da sua resistência à temperatura ambiente. A sua elevada resistência à fadiga permite suportar cargas cíclicas prolongadas sem falhas.

Com uma absorção de água inferior a 0,1% e deformações controláveis em cerca de 0,005 mm, o PEEK atende plenamente às exigências de precisão da manufatura avançada.

1.3 Material biocompatível para aplicações médicas

O PEEK cumpre os requisitos de biocompatibilidade da FDA e da ISO 10993, sendo não tóxico, não alergénico e sem risco de rejeição imunológica. Por isso, é amplamente utilizado em implantes articulares, dispositivos de fusão da coluna e implantes dentários.

O material é compatível com métodos comuns de esterilização médica, como radiação gama e raios X, sem perda de desempenho após a irradiação. A sua radiotransparência não interfere com exames de imagem médica posteriores.

1.4 Elevada adaptabilidade aos processos de fabrico

Com uma densidade de apenas 1,32 g/cm³, menos de metade da densidade das ligas de alumínio, o PEEK oferece uma resistência específica até oito vezes superior. Possui ainda propriedades autolubrificantes e classificação de inflamabilidade UL94 V-0, sem necessidade de aditivos retardadores de chama.

O PEEK é compatível com moldagem por injeção, extrusão, usinagem CNC e impressão 3D, permitindo a produção precisa de componentes estruturais complexos.

2. Do espaço ao corpo humano: a amplitude das aplicações do PEEK

Saúde e medicina

Em 2025, tiveram início nos Estados Unidos ensaios clínicos de componentes femorais sem metal em PEEK-OPTIMA™ para substituição do joelho. Com um módulo elástico semelhante ao do osso cortical, o PEEK ajuda a preservar a densidade óssea e é considerado por especialistas como o futuro das próteses articulares.

Atualmente, o PEEK representa cerca de 50% do mercado global de dispositivos de fusão intervertebral, sendo também amplamente utilizado em pilares dentários e cabos de instrumentos cirúrgicos.

Aeroespacial e aviação

A Airbus adotou compósitos CF/PEEK nos componentes centrais do cubo do rotor do helicóptero H-160, substituindo ligas de titânio. Isso resulta numa redução significativa de peso e numa maior resistência a danos por impacto.

Em placas de circuito de alta frequência, o PEEK está gradualmente a substituir substratos cerâmicos, mantendo o desempenho de isolamento elétrico e reduzindo o peso total do equipamento.

Manufatura avançada e robótica

Em projetos de robôs humanoides, incluindo os da Tesla, o PEEK reforçado com fibra de carbono é utilizado em sensores de força de seis eixos, reduzindo o peso para 58% do alumínio e melhorando a precisão de medição. No futuro, o consumo de PEEK por robô poderá atingir 5–10 kg.

Nos veículos de nova energia, o PEEK é utilizado em bombas de combustível, injetores e componentes de isolamento elétrico, graças à sua resistência ao calor e à corrosão química.

Setores emergentes

Em aeronaves eVTOL da economia de baixa altitude, o PEEK contribui para aumentar a autonomia através de soluções leves. Na indústria de semicondutores, ajuda a evitar danos eletrostáticos no transporte de wafers, atendendo a requisitos de isolamento em alta tensão e alta temperatura.

3. Substituição nacional acelerada: o PEEK entra numa era de popularização?

Durante muitos anos, o mercado global de PEEK foi dominado por empresas internacionais como a Victrex, com mais de 80% da procura na China dependente de importações, tornando o material caro e restrito a aplicações de alto nível.

Nos últimos anos, fabricantes chineses como ZYPEEK e ARKPEEK | PEEKChina superaram barreiras técnicas essenciais e alcançaram capacidade de produção em escala de milhares de toneladas, formando o quarto grande polo mundial de produção de PEEK.

Com taxas de rendimento superiores a 99% e a otimização contínua de matérias-primas críticas, como as fluorocetonas, o custo do PEEK está a diminuir gradualmente. As previsões indicam que o mercado chinês de PEEK atingirá 2,18 mil milhões de RMB em 2025 e ultrapassará 5 mil milhões de RMB em 2031, com um CAGR de 14,4%.

A implementação da norma GB/T 41873-2022 também promove o desenvolvimento padronizado do setor, definindo claramente requisitos técnicos e áreas de aplicação.