Kepstan

Markeninformationen

Kepstan® PEKK Hochleistungspolymer

Kepstan® PEKK von Arkema ist ein ultrahochleistungsfähiges thermoplastisches Polymer, das für anspruchsvolle Anwendungen entwickelt wurde, bei denen herkömmliche technische Kunststoffe möglicherweise nicht die erforderliche Kombination aus Hitzebeständigkeit, mechanischer Festigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Langzeitleistung bieten.

Als Teil der Familie der Polyaryl-ether-ketone (PAEK) bietet Kepstan® PEKK eine leistungsfähige Materialplattform für technische Komponenten, die erhöhten Temperaturen, rauen Umgebungen, mechanischen Belastungen oder anspruchsvollen Verarbeitungsanforderungen ausgesetzt sind.

Resinex liefert Kepstan® PEKK in ganz Europa und unterstützt Kunden bei der Auswahl geeigneter Typen für Spritzguss, Extrusion, Thermoformen, Verbundwerkstoffe, Pulverbeschichtung und Anwendungen der additiven Fertigung.

Was ist Kepstan® PEKK?

PEKK steht für Polyetherketonketon. Es ist ein Hochleistungspolymer innerhalb der PAEK-Familie, derselben übergeordneten Polymerfamilie wie PEEK. Kepstan® PEKK ist für technische Anwendungen konzipiert, bei denen das Material unter anspruchsvollen thermischen, mechanischen und chemischen Bedingungen funktionieren muss.

Ein wichtiges Merkmal von Kepstan® PEKK ist seine Copolymerstruktur. Das Polymer enthält sowohl terephthalsäure- als auch isophthalsäure-Einheiten, die häufig über das T/I-Verhältnis beschrieben werden. Durch Anpassung dieses Verhältnisses können verschiedene Kepstan® PEKK-Serien unterschiedliches Kristallisationsverhalten, thermische Eigenschaften und Verarbeitungsprofile liefern. Diese Flexibilität ermöglicht es Ingenieuren, Typen auszuwählen, die besser auf spezifische Leistungsanforderungen, Herstellungsverfahren und Endanwendungen abgestimmt sind.

Je nach gewähltem Typ und Verarbeitungsverfahren kann Kepstan® PEKK entweder im amorphen oder teilkristallinen Zustand verwendet werden; in ausgewählten Anwendungen ist auch eine Nachkristallisation möglich.

Diese Kombination aus thermischer Leistung, mechanischer Festigkeit, Chemikalienbeständigkeit, Flammbeständigkeit und Verarbeitungsflexibilität macht Kepstan® PEKK für ein breites Spektrum technisch anspruchsvoller Anwendungen geeignet.

Wesentliche Vorteile von Kepstan® PEKK

Kepstan® PEKK vereint mehrere Hochleistungseigenschaften in einer Materialfamilie. Dadurch ist es für anspruchsvolle thermoplastische Anwendungen geeignet, bei denen eine einzelne Eigenschaft nicht ausreicht.

• Hohe Temperaturbeständigkeit: Die Glasübergangstemperaturen liegen je nach gewählter Serie typischerweise bei etwa 160°C bis 165°C, mit Schmelztemperaturen von ungefähr 305°C bis 358°C. Die verschiedenen Kepstan® PEKK-Serien ermöglichen es, das Verhältnis zwischen thermischer Leistung, Kristallisationsverhalten und Verarbeitungsanforderungen an spezifische Anwendungsanforderungen anzupassen.

• Hohe Festigkeit und Steifigkeit: PEKK bietet Zugfestigkeit und Steifigkeit für anspruchsvolle Struktur- und Technikteile. Glasfaser- und Kohlefaserverstärkte Typen sind für höhere mechanische Leistungen verfügbar.

• Chemikalienbeständigkeit: Kepstan® PEKK bietet hohe Beständigkeit gegenüber Chemikalien und kann für Anwendungen in Betracht gezogen werden, die anspruchsvollen chemischen Umgebungen und harten Betriebsbedingungen ausgesetzt sind.

• Flammbeständigkeit und geringe Rauchentwicklung: Kepstan® PEKK bietet eine inhärente Flammbeständigkeit zusammen mit geringer Rauchentwicklung und niedriger Toxizität. Diese Eigenschaften können in Anwendungen relevant sein, in denen Flammbeständigkeit, Rauchemissionen oder FST-Anforderungen wichtige Kriterien bei der Materialauswahl sind.

• Einstellbare Kristallinität: Das Kristallisationsverhalten von PEKK kann über die gewählte Polymerserie angepasst werden. Dies bietet Flexibilität bei der Auswahl der Verarbeitungsbedingungen und der Festlegung des gewünschten Endmaterialzustands. Je nach Anwendung und Verarbeitungstechnologie kann PEKK entweder amorph oder teilkristallin verarbeitet werden, wobei amorphe Teile auch in einem nachfolgenden Prozess kristallisiert werden können.

• Tribologische Eigenschaften: Ausgewählte Typen weisen ein niedriges und kontrolliertes Reibungs- und Verschleißverhalten auf, auch bei erhöhten Temperaturen. Dies kann Kepstan® PEKK für bestimmte Bauteile geeignet machen, bei denen Verschleiß- und Reibungseigenschaften wichtige Materialanforderungen sind.

• Barriere- und elektrische Eigenschaften: PEKK kann im Vergleich zu PEEK eine verbesserte Barriereleistung bieten und verfügt zudem über elektrische Isoliereigenschaften.

Thermische Leistung und Materialstabilität

Thermische Leistung ist einer der Hauptgründe, weshalb Ingenieure Kepstan® PEKK in Betracht ziehen. Das Material ist darauf ausgelegt, auch bei erhöhten Temperaturen nützliche mechanische Leistungen beizubehalten, was es für Bauteile relevant macht, die während des Betriebs oder der Verarbeitung Hitze ausgesetzt sind.

Die verschiedenen Kepstan® PEKK-Serien ermöglichen es, das Verhältnis zwischen Glasübergangstemperatur, Schmelztemperatur, Kristallisationsverhalten und Verarbeitungsanforderungen an die Anwendung anzupassen. Diese Flexibilität ist wichtig, wenn sowohl die Bauteilleistung als auch der Fertigungsweg die endgültige Materialwahl beeinflussen.

Übersicht über die Kepstan® PEKK-Serien

Kepstan® 6000 Serie

T/I-Verhältnis: 60/40

Glasübergangstemperatur (Tg): etwa 160°C

Schmelztemperatur: etwa 305°C

Kristallisationsgeschwindigkeit: Langsam

Typische Verarbeitungsanwendungen: Additive Fertigung, Thermoformen, Folien- und Plattenextrusion sowie Pulverbeschichtung

Kepstan® 7000 Serie

T/I-Verhältnis: 70/30

Glasübergangstemperatur (Tg): etwa 162°C

Schmelztemperatur: etwa 336°C

Kristallisationsgeschwindigkeit: Mittlere

Typische Verarbeitungsanwendungen: Verbundwerkstoffe, Folienextrusion, Gewebe-Beschichtung, Prepreg-Herstellung und unidirektionale Bänder

Kepstan® 8000 Serie

T/I-Verhältnis: 80/20

Glasübergangstemperatur (Tg): etwa 165°C

Schmelztemperatur: etwa 358°C

Kristallisationsgeschwindigkeit: Schnell

Typische Verarbeitungsanwendungen: Spritzguss, Extrusion, Pulverbeschichtung und Hochleistungsbauteile

Hinweis: Die Werte sind indikativ und abhänging vom Typ. Die endgültige Materialauswahl sollte auf dem jeweiligen Datenblatt, den Anwendungsanforderungen und den Verarbeitungsbedingungen basieren.

Mechanische Leistung

Kepstan® PEKK bietet eine Kombination aus Zugfestigkeit, Druckfestigkeit und Steifigkeit, die in anspruchsvollen mechanischen Anwendungen vorteilhaft sein kann. Im Vergleich zu reinem PEEK können ausgewählte Kepstan® PEKK-Typen folgendes bieten:

• Ungefähr 10 % höhere Zugfestigkeit

• Ungefähr 20 % höhere Druckfestigkeit

• Höherer Streckgrenzwert über den Temperaturbereich

• Hohe Modulerhaltung bis zu 165°C

Die tatsächliche Leistung hängt vom gewählten Typ, der Verstärkung, den Verarbeitungsbedingungen und der Prüfmethodik ab. Diese Vergleiche sollten daher eher als Hinweis auf das Materialpotenzial und nicht als universelle Leistungswertung über alle PEKK- und PEEK-Typen hinweg betrachtet werden.

Chemikalienbeständigkeit, Barriereleistung und Verschleißverhalten

Kepstan® PEKK bietet hohe Chemikalienbeständigkeit und kann für Anwendungen in Betracht gezogen werden, die anspruchsvollen chemischen Umgebungen und harten Betriebsbedingungen ausgesetzt sind.

Im Vergleich zu PEEK kann Kepstan® PEKK eine etwa 2,5-fach höhere Barriereleistung bieten. Diese Eigenschaft kann für Anwendungen relevant sein, bei denen die Begrenzung der Gasdurchlässigkeit ein wichtiges Konstruktionskriterium darstellt, insbesondere in anspruchsvollen Betriebsumgebungen.

Darüber hinaus bietet Kepstan® PEKK elektrische Isoliereigenschaften für Anwendungen, in denen sowohl Barriere- als auch elektrische Eigenschaften wichtig sind.

Kepstan® PEKK kann auch in anspruchsvollen tribologischen Anwendungen spezifische Vorteile bieten, einschließlich niedriger und kontrollierter Verschleißraten und Reibungskoeffizienten (CoF), sogar bei Temperaturen oberhalb der Glasübergangstemperatur des Materials.

Dieses Verhalten kann für Bauteile vorteilhaft sein, bei denen Reibungs- und Verschleißverhalten während des Betriebs bei erhöhten Temperaturen kontrolliert bleiben müssen.

PEKK vs PEEK: Was ist der Unterschied?

PEKK und PEEK sind beide Hochleistungs-PAEK-Polymere, die eingesetzt werden, wenn Standard-Engineering-Thermoplaste die erforderliche Kombination aus thermischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften nicht erfüllen können. Sie sollten jedoch nicht ohne technische Bewertung als direkte Ersatzstoffe behandelt werden.

PEEK ist ein Homopolymer, während Kepstan® PEKK ein Copolymer ist, das sowohl terephthalsäure- als auch isophthalsäure-Einheiten enthält. Das Verhältnis zwischen diesen Einheiten beeinflusst die Kristallisationskinetik, die Schmelztemperatur und das Verarbeitungsverhalten. Diese einstellbare molekulare Struktur ist einer der Hauptunterschiede zwischen PEKK und PEEK und ermöglicht es dem Kepstan® PEKK-Portfolio, unterschiedliche Kombinationen aus thermischer Leistung und Verarbeitungsverhalten anzubieten. Dadurch können Ingenieure Typen wählen, die näher an den spezifischen Anwendungs- und Herstellungsanforderungen liegen.

Vergleich von Kepstan® PEKK und PEEK

Polymerstruktur

Kepstan® PEKK: Copolymer mit terephthalsäure- und isophthalsäure-Einheiten.

PEEK: Homopolymer.

Kristallisationsverhalten

Kepstan® PEKK: Kann über die gewählte PEKK-Serie angepasst werden.

PEEK: In der Regel schneller und weniger einstellbar.

Thermisches Profil

Kepstan® PEKK: Höherer Tg-Bereich in den Kepstan® PEKK-Serien, ungefähr 160°C bis 165°C.

PEEK: Typischer Tg um 143°C.

Verarbeitungsflexibilität

Kepstan® PEKK: Relevante Technologien sind unter anderem Thermoformen, additive Fertigung, Verbundwerkstoffe, Spritzguss und Extrusion.

PEEK: Gut etabliert im Spritzguss und in der Extrusion.

Wann in Betracht ziehen

Kepstan® PEKK: Wenn höherer Tg, Kontrolle der Kristallinität, Barriereleistung, Verschleißverhalten oder Verarbeitungsflexibilität wichtig sind.

PEEK: Wenn vorhandene PEEK-Typen und Produktionswege bereits die Anwendungsanforderungen erfüllen.

Mehr Flexibilität bei der Verarbeitung

Einer der bedeutendsten Unterschiede zwischen PEKK und PEEK ist das Kristallisationsverhalten. PEEK kristallisiert relativ schnell, während die Kristallisationsrate von Kepstan® PEKK durch die Auswahl der 6000-, 7000- oder 8000-Serie angepasst werden kann.

Dies bietet ein breiteres Verarbeitungsfenster und ermöglicht es, Kepstan® PEKK für Technologien in Betracht zu ziehen, die über konventionellen Spritzguss und Extrusion hinausgehen.

Je nach gewähltem Typ und Anwendungsanforderungen kann Kepstan® PEKK mit folgenden Verfahren verarbeitet werden:

• Spritzguss

• Extrusion

• Thermoformen

• Vakuum- bzw. Druckgießen (Compression moulding)

• FDM / FFF additive Fertigung

• SLS additive Fertigung

• Fertigung von Verbundwerkstoffen

• Pulverbeschichtung

• Laser-Schweißen

Das langsamere Kristallisationsverhalten der 6000-Serie, das mittlere Verhalten der 7000-Serie und das schnellere Kristallisationsverhalten der 8000-Serie ermöglichen es, das Material enger an die gewählte Verarbeitungstechnologie und die Anwendungsanforderungen anzupassen.

Wann sollten Sie PEKK in Betracht ziehen?

PEKK ist besonders interessant, wenn:

• Eine höhere Glasübergangstemperatur erforderlich ist

• Verbesserte Barriereleistung wichtig ist

• Kontrolliertes Kristallisationsverhalten vorteilhaft ist

• Thermoformen oder additive Fertigung in Betracht gezogen werden

• Reibungs- und Verschleißverhalten bei erhöhten Temperaturen wichtig sind

• Verarbeitungsflexibilität ein wesentlicher Teil des Materialauswahlprozesses ist

PEEK kann weiterhin die bevorzugte Wahl bleiben, wenn:

• Bestehende Produktionsprozesse bereits für PEEK optimiert sind

• Das etablierte PEEK-Typenportfolio die Anwendungsanforderungen erfüllt

• Die erforderliche Kombination aus thermischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften bereits mit PEEK erreicht wird

Die endgültige Materialauswahl sollte stets auf der spezifischen Anwendung, der Verarbeitungstechnologie und den Leistungsanforderungen basieren. Sowohl PEKK als auch PEEK bieten Hochleistungs-PAEK-Lösungen, doch können ihre Unterschiede dazu führen, dass ein Material für die jeweilige Anwendung besser geeignet ist als das andere.

Kepstan® PEKK Produktpalette

Das Kepstan® PEKK-Portfolio ist um drei Polymerserien strukturiert. Jede Serie weist ein anderes T/I-Verhältnis auf, das das Kristallisationsverhalten, die Schmelztemperatur und die Verarbeitungs Eignung beeinflusst. Dies ermöglicht Ingenieuren, Typen auszuwählen, die besser auf spezifische Verarbeitungsanforderungen und Endanwendungen abgestimmt sind.

Kepstan® 6000 Serie

Die 6000-Serie hat die langsamste Kristallisationsrate im Kepstan® PEKK-Portfolio. Sie eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen kontrollierte Kristallisation und Verarbeitungsflexibilität wichtig sind, einschließlich:

• Additive Fertigung

• Thermoformen

• Folien- und Plattenextrusion

• Pulverbeschichtung

Kepstan® 7000 Serie

Die 7000-Serie bietet eine mittlere Kristallisationsrate und stellt ein Gleichgewicht zwischen Verarbeitungsverhalten und hochleistungsfähigen Materialeigenschaften dar. Mögliche Anwendungen umfassen:

• Strukturelle Verbundwerkstoffe

• Folienextrusion

• Gewebe-Beschichtung

• Prepreg-Herstellung

• Unidirektionale Bänder

Kepstan® 8000 Serie

Die 8000-Serie bietet die höchste Schmelztemperatur und die schnellste Kristallisationsrate im Kepstan® PEKK-Portfolio. Sie ist für Anwendungen ausgelegt, die hohe thermo-mechanische Leistung erfordern, und kann verwendet werden für:

• Spritzguss

• Extrusion

• Pulverbeschichtung

• Hochleistungsbauteile

Das kommerzielle Kepstan® PEKK-Portfolio umfasst drei Serien mit bis zu vier Viskositätsstufen pro Serie und bietet somit ein breites Spektrum an Typenoptionen. Je nach Typ sind Materialien in Formen wie Flocken, Pellets und Pulvern verfügbar.

Compounds und verstärkte Typen

Kepstan® PEKK ist in verschiedenen Materialkonfigurationen erhältlich, um spezifische Anwendungsanforderungen zu unterstützen. Das Portfolio umfasst glasfaserverstärkte Typen, kohlenstofffaserverstärkte Typen und Verschleißtypen für Anwendungen, bei denen Reibungs- und Verschleißverhalten wichtig sind.

Die Kombination aus Polymerserie, Viskositätsstufen, Materialformen und Verstärkungsoptionen ermöglicht es, Kepstan® PEKK an ein breites Spektrum von Bauteildesigns, Leistungsanforderungen und Verarbeitungstechnologien anzupassen.

Verarbeitungstechnologien

Kepstan® PEKK bietet gegenüber vielen Hochleistungspolymeren ein breites Verarbeitungsfenster. Das einstellbare Kristallisationsverhalten des Materials erlaubt es, verschiedene Typen an spezifische Fertigungstechnologien und Verarbeitungsanforderungen anzupassen.

Je nach gewähltem Typ kann das Material mit folgenden Technologien verarbeitet werden:

• Spritzguss

• Extrusion

• Vakuum- bzw. Druckgießen (Compression moulding)

• Thermoformen

• FDM / FFF additive Fertigung

• SLS additive Fertigung

• Fertigung von Verbundwerkstoffen

• Pulverbeschichtung

• Laser-Schweißen

Die Wahl der Kepstan® PEKK-Serie und der Viskositätsstufe hängt von der gewählten Verarbeitungstechnologie, dem Bauteildesign und den erforderlichen Endeigenschaften ab.

Kepstan® PEKK für die additive Fertigung

Kepstan® PEKK ist besonders relevant für anspruchsvolle Anwendungen der additiven Fertigung. Sein kontrolliertes Kristallisationsverhalten unterstützt die Verarbeitungsflexibilität und ermöglicht es Herstellern, die endgültige Bauteilleistung gezielt zu gestalten. Je nach Anwendung und Verarbeitungsbedingungen können Bauteile entweder amorph oder teilkristallin hergestellt werden; eine Nachkristallisation ist bei Bedarf möglich.

Bei der FDM / FFF-Verarbeitung können ausgewählte Kepstan® PEKK-Typen gegenüber PEEK Vorteile bieten, darunter:

• Verbesserte Schichthaftung

• Niedrigere Drucktemperaturen

• Verbesserte dimensionsstabilität

• Reduzierte Verzugneigung

• Größere Kontrolle über die Kristallinität

• Möglichkeit zur Herstellung größerer Bauteile

Die tatsächliche Leistung hängt vom gewählten Typ, der Druckausrüstung, den Verarbeitungsbedingungen, der Bauteilgeometrie und der Nachbearbeitung ab.

Anwendungsbereiche für Kepstan® PEKK

Die Kombination aus thermischer Leistung, mechanischer Festigkeit, Chemikalienbeständigkeit, Flammbeständigkeit und Verarbeitungsflexibilität macht Kepstan® PEKK für ein breites Spektrum anspruchsvoller Anwendungen geeignet.

Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung

Kepstan® PEKK kann für leichte, hochleistungsfähige Bauteile in Betracht gezogen werden, bei denen Hitzebeständigkeit, mechanische Festigkeit und Flammbeständigkeit wichtig sind.

Automobil und Transport

Die Kombination aus mechanischer Leistung, Temperaturbeständigkeit und tribologischen Eigenschaften kann Kepstan® PEKK für ausgewählte anspruchsvolle Anwendungen im Automobil- und Transportbereich geeignet machen.

Öl und Gas

Die Kombination aus Chemikalienbeständigkeit, Hochtemperatureignung und Barriereeigenschaften von Kepstan® PEKK kann für ausgewählte Anwendungen in anspruchsvollen Öl- und Gumsumgebungen relevant sein.

Industrielle Anwendungen

Kepstan® PEKK kann für Hochleistungsbauteile, Strukturteile und verschleißfeste Anwendungen eingesetzt werden, die anspruchsvollen Betriebsbedingungen ausgesetzt sind.

Verbundanwendungen

Verschiedene Kepstan® PEKK-Typen und Verarbeitungsoptionen ermöglichen den Einsatz des Materials in fortschrittlichen Verbundlösungen, einschließlich Prepregs und unidirektionalen Bändern.

Additive Fertigung

Kepstan® PEKK ist eine Option für hochleistungsfähige 3D-gedruckte Bauteile, bei denen eine Kombination aus thermischen, mechanischen, chemischen und flammbeständigen Eigenschaften gefordert ist.

Auswahl des richtigen Kepstan® PEKK-Typs

Der richtige Kepstan® PEKK-Typ hängt von den Anforderungen der spezifischen Anwendung und dem vorgesehenen Herstellungsprozess ab. Frühe Unterstützung bei der Materialauswahl kann helfen, Entwicklungsrisiken zu reduzieren und sicherzustellen, dass der gewählte Typ sowohl den Verarbeitungs- als auch den Leistungsanforderungen entspricht.

• Betriebstemperatur

• Erforderlicher Kristallinitätsgrad

• Mechanische Leistung

• Chemische Belastung

• Reibungs- und Verschleißanforderungen

• Flammbeständigkeitsanforderungen

• Verarbeitungstechnologie

• Erforderliche Viskosität

• Verstärkungsanforderungen

• Bauteilgeometrie

Kepstan® PEKK von Resinex

Resinex liefert ultrahochleistungsfähige Polymerlösungen für anspruchsvolle Anwendungen und kann Kunden bei der Auswahl geeigneter Kepstan® PEKK-Typen unterstützen. Ob die Anforderung ein spritzgegossenes Bauteil, ein fortschrittlicher Verbundwerkstoff, ein thermoformbares Teil, eine Hochleistungsfolie oder ein 3D-gedrucktes Bauteil ist – Kepstan® PEKK bietet eine vielseitige Materialplattform für Anwendungen, bei denen herkömmliche Thermoplaste möglicherweise nicht die erforderliche Leistung erbringen.

Kontaktieren Sie Resinex, um Ihre Anforderunge n zu besprechen und eine geeignete Kepstan® PEKK-Lösung zu finden.

Häufig gestellte Fragen zu Kepstan® PEKK

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