PEEK 합성 공정: 비양성자성 극성 용매인 디페닐 술폰을 용매로 사용하고, 4,4′-다이플루오로벤조페논과 하이드로퀴논을 단량체로, 알칼리 금속 탄산염 존재 하에서 고온에서 축중합을 진행합니다. 합성 직후의 초기 PEEK 원료에는 다량의 단량체, 첨가제 및 다양한 부산물이 포함되어 있습니다. PEEK 원료는 의료용 원료로 사용되기 전에 불순물을 제거하기 위한 추가 정제 과정이 필요합니다. 의료 등급 PEEK 소재는 정제된 순도와 재료 특성에 따라 의료 등급 PEEK5600G와 이식 등급 AKSOPEEK로 구분할 수 있습니다.
의료 등급 PEEK: 이 등급의 PEEK 소재는 현재 주로 인체 표면과 접촉하는 외부 고정 장치(예: 사지 고정 정형외과 스텐트), 단기간 중재 시술용 PEEK 카테터, 각종 순환 장치 펌프 부품, 구강 스텐트, 치아 등의 비이식성 소모품에 사용됩니다. 이러한 적용 시나리오에서는 일반적으로 PEEK 소재가 일정 수준의 생체 안전성(예: 세포독성 없음, 알레르기 반응 없음, 자극 또는 피내 반응 없음)을 갖추어야 하며, 해당 기계적 성능 요구사항도 충족해야 합니다.
이식 등급 PEEK: 이름에서 알 수 있듯이, ‘이식 장치’ 제조에 사용될 수 있는 PEEK 소재를 이식 등급 PEEK라고 합니다. 이러한 소재는 일반적으로 정형외과 이식 소모품(예: 추체간 유합 장치, 인대 수정 앵커, 관절 인터페이스 나사), 신경외과 패치(예: 인공 두개골, 안면골), 심혈관 제품(예: 심장 판막, 페이스메이커 하우징 등)에 사용됩니다. 최근 몇 년간 개질된 PEEK 소재는 높은 기계적 성능이 요구되는 구강 임플란트, 외상성 골판 등의 제품에 널리 사용되기 시작했습니다. 이식 등급 PEEK는 의료 등급 PEEK의 생체 적합성을 충족하는 것 외에도, 전신 독성, 유전독성, 발암성, 혈액 적합성, 이식 반응 등 보다 엄격한 생체 안전성 요구사항을 갖추어야 하며, ‘YY/T 0660-2008 외과용 이식물용 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 폴리머에 대한 표준 규격’의 요구사항도 준수해야 합니다.
AKSOPEEK
중국의 이식 등급 PEEK 소재는 주로 수입에 의존하고 있습니다. 시장 피드백과 국가 연구 개발 프로젝트 수요를 바탕으로, Junhua는 국산 이식 등급 PEEK 소재 브랜드 AKSOPEEK 시리즈 제품을 출시했습니다.
현재를 기반으로 미래를 내다봅니다. 2018년, 창저우 Junhua Medical는 이식 가능한 PEEK 프로젝트를 공식적으로 시작했습니다. 현재 생물학, 물리화학, 노화 등에 대한 완전한 제3자 보고서를 확보했습니다. 이식 가능한 PEEK를 보다 잘 규격화하기 위해 이식 가능한 AKSOPEEK 시리즈 등급을 추가했습니다.
1) AKSOPEEK Natural : 이식 등급 PEEK 순수 소재
2) AKSOPEEK HA : 하이드록시아파타이트가 이식 가능한 PEEK 소재의 생체 적합성을 향상시킵니다.
3) AKSOPEEK CF : 절단 탄소 섬유 이식 등급 PEEK 소재
4) AKSOPEEK LCF : 연속 탄소 섬유 이식 등급 PEEK 소재
회사 장점
1. 국내에서 가장 일찍 PEEK 소재 연구, 개발 및 생산에 종사한 기업 중 하나로서, Jiangsu Junhua는 의료 산업에서의 PEEK 적용을 매우 중시하며 의료 이식 등급 PEEK 소재의 연구, 개발 및 생산에 전념해 왔습니다. 이식 등급 PEEK 소재 펠릿, 봉, 판, 3D 프린팅 PEEK 필라멘트를 공급할 수 있습니다.
2. 16년간의 생산 및 기술 축적을 바탕으로, 회사는 중합의 원천에서 시작하여 산둥 Junhao 고성능 폴리머 유한회사를 설립하여 고분자 이식 가능한 PEEK 원료를 개발했습니다.
3. 의료 이식 소재 생산 기준에 따라 GMP 정제 생산 작업장을 설립하고, 이식 등급 AKSOPEEK 중합용 정제 및 정화 장비를 개발하여 이식 PEEK 소재의 과도한 중금속 이온 함량 문제를 효과적으로 해결했습니다.
4. 회사는 2020년에 이식 가능 등급 PEEK 소재의 파일럿 생산을 시작했습니다. 같은 해, ISO10993 테스트 표준에 따라 소재의 다양한 생물학적 측면에 대한 제3자 테스트를 수행했으며, 모든 테스트 결과가 요구사항을 충족했습니다.
5. 2021년, Junhua는 이식 가능한 PEEK 소재에 대한 국가 요구사항인 ‘YY/T 0660-2008 외과용 이식물용 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 폴리머에 대한 표준 규격’에 따라 첫 번째 대량 생산된 이식 가능 등급 AKSOPEEK를 제3자 검사에 보냈고, 이식 가능한 PEEK 소재에 대한 완전한 제3자 테스트 보고서를 획득하여 물리화학적 특성과 생물학적 측면에서 소재가 효과적으로 대체될 수 있도록 보장했습니다.
적용 시나리오
국산 의료 이식 등급 PEEK 소재 AKSOPEEK는 우수한 물리화학적 특성을 갖추고 있으며, 방사선 투과성, 생체 적합성 및 인체 뼈와의 일치는 유사한 외국 제품에 뒤지지 않아, 정형외과 종양, 성형외과, 척추, 무릎 관절 및 두개안면 재건 분야에서 PEEK 소재의 수입 대체를 실현했습니다.
PEEK이란 무엇인가요?
PEEK 및 그 변형 복합 소재는 고온 고습 조건에서도 우수한 성능을 보여줍니다. PEEK은 뛰어난 내화학성, 자체 윤활성 및 내마모성을 가지고 있어 구리 합금과 일반 고무를 대체하는 가장 이상적인 소재가 되었습니다. 이들에 비해 PEEK은 더 긴 수명을 가져 장비 운영 비용을 절감하고 장비 운영 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
고온 성능
PEEK의 성능은 -196°C에서 260°C의 온도 범위에서 안정적으로 유지될 수 있습니다. 극한 작업 조건에서는 짧은 시간 동안 300°C를 견딜 수 있습니다. PEEK의 성능은 수 킬로미터 지하 작업 환경의 고온에서도 여전히 신뢰할 수 있습니다.
고강도 및 내마모성
다른 플라스틱에 비해 PEEK은 압축, 충격에 강하며 우수한 피로 저항성을 가지고 있습니다. PEEK은 기계 장비 및 마모 환경에서 내구성이 뛰어납니다.
수명 2배 연장
PEEK 밀봉 솔루션은 부품 수명을 향상시킬 수 있습니다. 일부 국내 화학 회사는 Junhua에서 설계한 PEEK5600FE20 폴리테트라플루오로에틸렌 변형 소재를 원래 소재로 대체하여 사용하고 있으며, 마모 부품의 수명은 1.3-3배까지 연장될 수 있습니다.
내식성
PEEK은 화학적으로 불활성이며, 대부분의 산, 오일, 그리스 및 기타 모든 유기 및 무기 용매 또는 효소에 반응하지 않으며, 여전히 우수한 강도와 치수 안정성을 유지할 수 있습니다.
자체 윤활성
PEEK은 낮은 마찰 계수, 낮은 작동 저항을 가지고 있어 일부 작업 조건에서 오일 없이 사용할 수 있습니다. 장비가 더 깨끗해져 공정 신뢰성을 향상시키고, 에너지 효율을 개선하며 비용을 절감할 수 있습니다.
더 많은 설계 자유도
사출 금형을 사용하여 복잡한 특수 형상 부품을 대량으로 빠르게 사출 성형할 수 있으며, 가공에 비해 비용이 저렴합니다.
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일반적인 PEEK 등급 및 특성
1. PEEK5600G (갈색-회색/카키색)은 순수 폴리에테르에테르케톤 수지로 만들어져 모든 PEEK 등급 중 최고의 인성과 충격 저항성을 제공합니다. 순수 PEEK는 편리한 방법(증기, 건열, 에탄올, 감마선)으로 멸균할 수 있으며, 그 제조에 사용된 원료는 EU 및 미국 FDA 식품 적합 규정을 준수합니다. 이러한 특성으로 인해 의료, 제약 및 식품 가공 산업에서 널리 사용됩니다.
2. PEEK5600LF30 (검정색) PTFE, 흑연 및 탄소 섬유의 첨가로 PEEK5600LF30은 베어링 등급 플라스틱이 됩니다. 우수한 트라이볼로지 특성(낮은 마찰 계수, 내마모성 및 높은 최대 압력 한계)으로 인해 이 부류의 마찰 응용 분야에 이상적인 소재입니다.
3. PEEK5600GF30 (갈색-회색): 이 소재는 30% 유리 섬유로 충진된 강화 등급 플라스틱입니다. PEEK에 비해 우수한 강성, 크리프 저항성 및 치수 안정성을 제공하여 구조 부품에 이상적입니다. 고온에서 장시간 고정 하중을 견딜 수 있습니다. PEEK5600GF30을 슬라이딩 구성 요소로 사용하는 경우, 유리 섬유가 접촉 표면을 긁을 수 있으므로 적합성을 신중하게 검증해야 합니다.
4. PEEK5600CF30 (검정색): 이 소재는 30% 탄소 섬유로 강화되었습니다. PEEK5600GF30에 비해 우수한 기계적 특성(더 높은 탄성 계수, 기계적 강도 및 크리프 저항성)과 내마모성을 제공합니다. 또한, 탄소 섬유 강화 플라스틱은 비강화 PEEK보다 3.5배 높은 열전도율을 가져 베어링 표면에서 열을 더 빠르게 발산합니다.
기계적 특성
| 항목 | 시험 기준 또는 장비 |
단위 | PEEK5600G 100% PEEK |
PEEK5600GF30 PEEK+30% 유리 섬유 |
PEEK5600CF30 PEEK+30% 탄소 섬유 |
PEEK5600LF30 PEEK+30% (탄소 섬유 +흑연+PTFE) |
PEEK5600FE20 PEEK+20%PTFE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 인장 강도 (23℃) | ISO 527 | MPa | 95 | 175 | 250 | 145 | 70 |
| 인장 탄성률 (23℃) | ISO 527 | GPa | 3.8 | 11 | 23 | 12.5 | / |
| 파단 연신율 (23℃) | ISO 527 | % | 35 | 2.0 | 1.5 | 2.2 | / |
| 굽힘 강도 (23℃) | ISO 178 | MPa | 155 | 235 | 350 | 220 | 118 |
| 굽힘 탄성률 (23℃) | ISO 178 | GPa | 3.5 | 10 | 21 | 11 | / |
| 샤르피 충격 강도 (무노치) | ISO 179/1U | kJ/m2 | 파단 없음 | 55 | 45 | 32 | 파단 없음 |
| 캔틸레버 빔 충격 강도 (노치) | ISO 180/A | kJ/m2 | 4 | 6 | 6.5 | 4 | 6 |
열적 특성
| 항목 | 시험 기준 또는 장비 |
단위 | PEEK5600G 100% PEEK |
PEEK5600GF30 PEEK+30% 유리 섬유 |
PEEK5600CF30 PEEK+30% 탄소 섬유 |
PEEK5600LF30 PEEK+30% (탄소 섬유 +흑연+PTFE) |
PEEK5600FE20 PEEK+20%PTFE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 녹는점 | ISO11357 | ℃ | 343 | 343 | 343 | 343 | 343 |
| 유리 전이 온도 | ISO11357 | ℃ | 143 | 143 | 143 | 143 | 150 |
| 열 변형 온도 | ISO 75A/B | 1.8MPa. ℃ | 152 | 315 | 315 | 293 | 150 |
| 열팽창 계수 | ASTM D696 | ppm K-1 | 45 | 22 | 15 | 22 | 70 |
| 열전도율 | ISO /CD22007-4 | W/(m·K) | 0.29 | 0.32 | 0.95 | 0.86 | / |
전기적 특성
| 항목 | 시험 기준 또는 장비 |
단위 | PEEK5600G 100% PEEK |
PEEK5600GF30 PEEK+30% 유리 섬유 |
PEEK5600CF30 PEEK+30% 탄소 섬유 |
PEEK5600LF30 PEEK+30% (탄소 섬유 +흑연+PTFE) |
PEEK5600FE20 PEEK+20%PTFE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 절연 내력 (2mm) | IEC 60243-1 | kV/mm | 20 | 19 | / | / | 19 |
| 유전율 | IEC 62631 | – | 3.0 | 3.3 | / | / | 2.7 |
| 표면 저항률 | GB/T31838.3 | Ω | 1015 | 1014 | / | / | 1015 |
| 체적 저항률 | IEC 62631 | Ω·cm | 1015 | 1015 | 105 | 106 | / |
기타 특성
| 항목 | 시험 기준 또는 장비 |
단위 | PEEK5600G 100% PEEK |
PEEK5600GF30 PEEK+30% 유리 섬유 |
PEEK5600CF30 PEEK+30% 탄소 섬유 |
PEEK5600LF30 PEEK+탄소 섬유 +흑연+PTFE |
PEEK5600FE20 PEEK+20%PTFE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 색상 | / | / | 내츄럴 | 내츄럴 | 블랙 | 블랙 | 내츄럴 |
| 용융 유량 지수 (400℃, 2.16kg) | ISO 1133 | g/10min | 6-10 | 2-5 | 1-3 | 2-5 | / |
| 밀도 | ISO 1183 | g/cm3 | 1.30±0.02 | 1.50±0.02 | 1.40±0.02 | 1.44±0.02 | 1.41±0.02 |
| 흡수율 (23℃, 24시간) | ISO 62-1 | % | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.05 | 0.15 |
| 록웰 경도 | / | HRR | 118 | 119 | 121 | 108 | 113 |
| 난연 등급 | UL 94 | / | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | / |
| 마찰 계수 | ASTM D3702 | 100N-120rpm | 0.30-0.38 | 0.38-0.46 | 0.15-0.25 | 0.18-0.30 | 0.1-0.2 |
*이 데이터는 참고용이며 보장되지 않습니다. 보다 상세한 데이터 시트는 당사 기술 부서에 문의해 주십시오.
서비스
JunHua HPP는 디자인부터 애프터서비스까지 원스톱 PEEK 솔루션을 제공하여 품질, 혁신 및 고객 만족을 보장합니다.
설계 및 가공
Junhua는 설계와 비용을 최적화하기 위해 사출 성형, 기계 가공 및 압출 솔루션을 제공합니다.
소재 선택
Junhua는 다양한 등급의 PEEK를 전문으로 하며 귀하의 필요에 가장 적합한 엔지니어링 플라스틱을 추천합니다.
측정
Junhua는 고정밀 장비를 사용하여 고객에게 정확한 도면을 제공합니다.
샘플링
Junhua는 테스트용 샘플을 공급하며 대량 생산 승인까지 디자인을 개선합니다.
대량 생산
Junhua는 원자재, 공정, 검사를 통제하여 일관된 제품 품질을 보장합니다.
품질 관리
Junhua는 ISO9001 표준을 준수하며 필요에 따라 완전한 검사 보고서를 제공합니다.
개선
Junhua는 개선 시스템과 사례 경험을 통해 지속적으로 설계와 공정을 최적화합니다.
애프터 서비스
Junhua는 기술적 문제를 해결하고 고객의 이익을 보호하기 위한 완벽한 애프터 서비스 지원을 제공합니다.