Por Qué PEEK Puede Funcionar a 260°C a Pesar de Tener una Temperatura de Transición Vítrea de 143°C

Muchos se sorprenden al ver que el PEEK tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) de solo 143°C, pero aún así puede usarse de manera prolongada a 260°C. Esto puede parecer ilógico, pero el PEEK se aplica ampliamente en entornos de alta temperatura.

Hoy exploraremos la estructura molecular del PEEK para entender cómo mantiene su estabilidad mucho más allá de su Tg.

Si el Tg es tan bajo, ¿por qué el PEEK no colapsa?

Al consultar la hoja de datos del PEEK, muchos preguntan:

“Nuestro producto funciona constantemente por encima de 200°C, pero el Tg del PEEK es solo 143°C, ¿no debería haberse ablandado ya?”

Esta duda es válida para los materiales amorfos como PC (Policarbonato) y PMMA, donde el Tg marca el límite de estabilidad dimensional.

Cuando superan Tg:

• Las cadenas moleculares se activan.

• El material conserva algo de elasticidad.

• Pero pierde forma y resistencia mecánica.

Sin embargo, PEEK es un polímero semicristalino, lo que cambia completamente su comportamiento térmico.

Semicristalino vs. Amorfo

En los polímeros, las cadenas moleculares pueden organizarse:

• Amorfamente: desordenadas.

• Cristalinamente: en estructuras ordenadas.

PEEK tiene zonas amorfas y cristalinas. A 143°C, la parte amorfa se activa, pero las zonas cristalinas mantienen la estructura.

Estas zonas son estables hasta su punto de fusión (Tm) de 343°C, actuando como placas de acero que conservan la rigidez y forma.

¿Por Qué el PEEK Soporta 260°C?

Dos razones principales:

1. Alta Cristalinidad

• La cristalinidad del PEEK es de 35% a 45%.

• Se forma un “esqueleto cristalino”, como cables que mantienen la forma y rigidez.

• Aunque la parte amorfa se ablande, las zonas cristalinas “bloquean” las cadenas, evitando deformaciones.

2. Cadena Polimérica Rígida

La estructura incluye:

• Anillos Bencénicos

• Grupos Cetona (C=O)

Estos componentes:

• Evitan el giro o pliegue de las cadenas.

• Mantienen la estabilidad mecánica por encima de 200°C.

• Impiden que el material se ablande como un plástico convencional.

Precaución: cuidado con las cargas a alta temperatura

Aunque el PEEK puede operar a 260°C, es importante:

Evitar aplicar cargas mecánicas excesivas a alta temperatura.

Más allá del Tg:

• La parte amorfa se activa.

• El módulo elástico disminuye.

• Las cargas fuertes pueden causar desplazamientos irreversibles, generando deformación permanente o fluencia.

Consejos prácticos para 200~260°C:

• Evitar cargas sostenidas elevadas.

• Minimizar la concentración de esfuerzos por contacto puntual.

• Controlar el estrés residual por tratamientos térmicos o mecanizado, para evitar deformaciones en caliente.

Conclusión

El Tg marca el comportamiento de la parte amorfa, pero la cristalinidad del PEEK es la que le da resistencia térmica real.

Consejo final:

Al elegir un material resistente al calor, no te fijes solo en el Tg. Considera:

• Cristalinidad

• Rigidez de la cadena polimérica

• Punto de fusión (Tm)

El Tg es solo un indicio. La estructura interna es la clave para soportar altas temperaturas.