Ponto de fusão do PEEK: guia completo e dados essenciais

Introdução

O poliéter éter cetona (PEEK) é um termoplástico semicristalino de alto desempenho, conhecido por sua resistência mecânica, estabilidade térmica e excelente resistência química. Entre suas propriedades térmicas, o ponto de fusão é um dos mais importantes para aplicações e processos industriais.

O que significa "ponto de fusão" em polímeros semicristalinos

O ponto de fusão (Tm) do PEEK é a temperatura na qual suas regiões cristalinas se fundem.
É diferente da temperatura de transição vítrea (Tg), onde as regiões amorfas se tornam flexíveis.

Ambos são essenciais para definir janelas de processamento e limites de uso.

Ponto de fusão típico do PEEK

A maioria dos graus apresenta um ponto de fusão de aprox. 340–343°C (644–649°F).
Embora existam pequenas diferenças entre fabricantes, o valor permanece dentro desse intervalo.

Este ponto de fusão elevado permite o uso do PEEK em setores exigentes como aeroespacial, automotivo, petróleo e gás, semicondutores e dispositivos médicos.

Por que o ponto de fusão pode variar

As variações são causadas por:

• Diferentes formulações (virgem, CF30, GF30, etc.)

• Grau de cristalinidade

• Histórico térmico

• Método de ensaio e taxa de aquecimento

• Têmpera, resfriamento ou recozimento

Mesmo assim, o valor típico permanece em 340–343°C.

Impacto no processamento

A alta temperatura de fusão exige:

• Temperatura de fusão: 360–400°C

• Cilindro e bico: acima do ponto de fusão

• Molde: 150–200°C para boa cristalinidade

• Secagem: essencial para evitar degradação

Um controle térmico inadequado pode causar bolhas, falhas ou degradação.

Efeito de fibra de carbono, fibra de vidro e aditivos

Compostos comuns:

• 30% fibra de carbono (CF30)

• 30% fibra de vidro (GF30)

• PTFE, grafite e outros aditivos

Os aditivos não alteram significativamente o ponto de fusão, porém influenciam:

• a cristalização

• a condutividade térmica

• a estabilidade dimensional

• o desempenho a alta temperatura

Análise térmica (DSC)

A técnica DSC permite avaliar:

• Ponto de fusão

• Cristalinidade

• Entalpia de fusão

• Efeito do histórico térmico

As curvas típicas mostram um pico de fusão bem definido próximo de 340°C.

Temperatura de serviço não é o ponto de fusão

Embora o PEEK funda a ~343°C, sua temperatura de uso contínuo é menor:

• cerca de 250–260°C

A fusão define o processamento;
a temperatura de serviço define a vida útil.

PEEK na impressão 3D (FFF)

São necessárias:

• Extrusora: 380–420°C

• Câmara aquecida: 90–120°C

• Mesa aquecida: 130–160°C

Temperaturas incorretas provocam empenamento e fraca adesão entre camadas.

Prevenção da degradação térmica

Degradação pode ocorrer por:

• temperaturas excessivas

• tempo prolongado no cilindro

• contato com oxigênio

• falta de secagem

Conclusão

Com um ponto de fusão de aprox. 340–343°C, o PEEK se destaca como um dos polímeros de engenharia mais resistentes ao calor.
Compreender seu comportamento térmico permite projetar componentes confiáveis e otimizar processos industriais.