Por Que o PEEK Pode Operar a 260°C Apesar de um Tg de Apenas 143°C

Muitos se surpreendem ao descobrir que o PEEK possui uma temperatura de transição vítrea (Tg) de apenas 143°C, mas ainda assim pode ser usado de forma contínua a 260°C. Isso parece contraditório, mas o PEEK é amplamente utilizado em ambientes de alta temperatura.

Vamos analisar a estrutura molecular do PEEK para entender como ele mantém a estabilidade bem acima do Tg.

Se o Tg é tão baixo, por que o PEEK não colapsa?

Ao consultar a ficha técnica do PEEK, muitos perguntam:

“Nosso produto trabalha acima de 200°C, mas o Tg do PEEK é 143°C — ele não deveria já ter amolecido?”

Essa preocupação é válida para materiais amorfos, como PC (Policarbonato) e PMMA, onde o Tg define o limite de estabilidade dimensional.

Quando ultrapassam o Tg:

• As cadeias moleculares se tornam ativas.

• O material mantém alguma elasticidade.

• Mas perde forma e resistência.

Porém, o PEEK é um polímero semicristalino, que reage de forma diferente.

Semicristalino vs. Amorfo

Nos polímeros, as cadeias moleculares podem se organizar:

• Amorficamente: de forma desordenada.

• Cristalinamente: em estruturas alinhadas.

O PEEK possui zonas amorfas e cristalinas. A 143°C, as zonas amorfas se tornam ativas, mas as cristalinas continuam sustentando a estrutura.

Essas zonas cristalinas são estáveis até o ponto de fusão (Tm) em cerca de 343°C, funcionando como placas de aço que mantêm a forma.

Por Que o PEEK Suporta 260°C?

Duas razões principais:

1. Alta Cristalinidade

• O PEEK tem entre 35% e 45% de cristalinidade.

• Forma-se um "esqueleto cristalino", como cabos que mantêm a rigidez.

• Mesmo que a parte amorfa amoleça, as zonas cristalinas “travam” as cadeias, evitando deformações.

2. Cadeia Polimérica Extremamente Rígida

Sua estrutura inclui:

• Anéis Benzênicos

• Grupos Cetona (C=O)

Esses elementos:

• Reduzem a rotação e flexão das cadeias.

• Mantêm a estabilidade mecânica acima de 200°C.

• Evitam que o material fique "molenga" como plásticos comuns.

Atenção: Cuidado com cargas em altas temperaturas

Embora o PEEK suporte 260°C, é importante:

Evitar aplicar cargas mecânicas excessivas em alta temperatura.

Acima do Tg:

• As zonas amorfas já estão móveis.

• O módulo de elasticidade diminui.

• O excesso de tensão pode causar deslocamentos irreversíveis, levando à deformação permanente ou fluência.

Dicas práticas para uso a 200~260°C:

• Evitar cargas contínuas elevadas.

• Minimizar concentração de tensões em pontos específicos.

• Controlar tensões residuais de tratamento térmico ou usinagem.

Conclusão

O Tg indica o comportamento da parte amorfa, mas a cristalinidade do PEEK garante a resistência térmica.

Dica final:

Na escolha de materiais para alta temperatura, não considere apenas o Tg. Avalie:

• Cristalinidade

• Rigidez da cadeia polimérica

• Ponto de fusão (Tm)

O Tg é apenas uma referência. A estrutura do material é o que realmente determina a resistência térmica.