PEEK VS PTFE: Competencia de materiales de sellado para altas temperaturas

PEEK (polieteretercetona) y PTFE (politetrafluoroetileno) son dos materiales de sellado de alta temperatura de uso común. Cada uno tiene ventajas y limitaciones de rendimiento únicas y es adecuado para diferentes escenarios operativos. El siguiente análisis comparativo se centra en las dimensiones clave del desempeño y resume sus alcances aplicables:

Piezas mecanizadas PEEK

I. Comparación del desempeño básico

1. Resistencia a altas temperaturas

PEEK: la temperatura de funcionamiento a largo plazo alcanza los 250 °C y la resistencia a corto plazo puede alcanzar los 310 °C. Su temperatura de deflexión térmica (HDT, 1,8 MPa) es de aproximadamente 315 °C y su retención de propiedades mecánicas es alta a altas temperaturas (la resistencia a la tracción a 200 °C es superior al 80 %).

PTFE: La temperatura de funcionamiento a largo plazo es de aproximadamente 260 °C, pero se ablanda fácilmente a altas temperaturas (>200 °C). Su temperatura de deflexión térmica es de sólo 120°C (1,8 MPa) y sus propiedades mecánicas disminuyen significativamente al aumentar la temperatura (la resistencia a la tracción a 200°C es sólo el 30% de la temperatura ambiente).

Conclusión: Si bien ambos materiales ofrecen una resistencia a la temperatura similar a largo plazo, PEEK ofrece una estabilidad mecánica superior a altas temperaturas, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alta temperatura, alta presión y soporte de carga.

2. Propiedades mecánicas

PEEK: Excelentes propiedades mecánicas generales, con una resistencia a la tracción de 90-100 MPa, un módulo elástico de 3,6 GPa, fuerte resistencia a la fluencia (deformación por fluencia <1 % a 200 °C/1000 horas) y baja deformación por compresión (aproximadamente 15 % de deformación después de 50 % de compresión a 200 °C/22 horas).

PTFE: Material blando, con una resistencia a la tracción de sólo 20-25 MPa y un módulo elástico de 0,5 GPa, baja resistencia a la fluencia (deformación por fluencia >10% a 250°C/1000 horas) y alta deformación por compresión (aproximadamente 30% de deformación después de 50% de compresión a 25°C/24 horas, más severa a altas temperaturas).

Conclusión: La rigidez, la resistencia a la deformación y la capacidad de carga del PEEK superan con creces las del PTFE, lo que lo hace adecuado para sellos de alta presión y alta precisión. El PTFE requiere modificación (por ejemplo, con fibra de vidrio o fibra de carbono) para aumentar su resistencia (la resistencia puede alcanzar 40-50 MPa después del llenado), pero aún es más débil que el PEEK.

3. Estabilidad química

PEEK: Resistente a la mayoría de los solventes orgánicos (como alcoholes e hidrocarburos), aceites y ácidos y bases débiles, pero susceptible a la corrosión de solventes altamente polares (como el ácido sulfúrico concentrado y el ácido nítrico) o halógenos de alta temperatura (como el azufre fundido).

PTFE: Casi no reacciona con todos los productos químicos (excepto los metales alcalinos fundidos y el flúor elemental), su resistencia a la corrosión por ácidos fuertes (agua regia), bases fuertes y disolventes orgánicos lo convierte en el "Rey de los plásticos".

Conclusión: La resistencia química del PTFE es superior a la del PEEK en todos los ámbitos, lo que lo hace adecuado para entornos con medios altamente corrosivos.

4. Resistencia a la fricción y al desgaste

PEEK: El coeficiente de fricción es de aproximadamente 0,3 (sin lubricar), que se puede reducir a 0,15 rellenando con PTFE o grafito. Presenta una excelente resistencia al desgaste y es adecuado para sellos dinámicos lubricados.

PTFE: Excelente autolubricación (coeficiente de fricción 0,04 sin lubricar), pero el PTFE puro es susceptible al desgaste por flujo en frío. El relleno mejora la resistencia al desgaste, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de baja velocidad, sin lubricar o con lubricación límite.

Conclusión: El PTFE puro tiene un coeficiente de fricción más bajo pero es propenso a desgastarse; PEEK tiene mejor resistencia al desgaste y es adecuado para sellar entornos con velocidades medias a altas o partículas abrasivas.

5. Procesamiento y Costo

PEEK: El procesamiento requiere equipos de alta temperatura (temperatura de inyección 360-400°C), lo que resulta en procesos complejos y altos costos de materia prima.

PTFE: Fácil de procesar (moldeo y push-molding), con contracción controlable y bajos costes de materia prima.

Varilla de PTFE AHD

Ⅱ. Resumen de ventajas

Dimensiones de rendimiento	Ventajas del sello PEEK	Ventajas del sello de PTFE
Resistencia a altas temperaturas y altas presiones	Excelente estabilidad mecánica a altas temperaturas, incluida la resistencia a la fluencia y a la deformación por compresión.	Límite de temperatura superior ligeramente más alto para resistencia a largo plazo, pero ablandamiento significativo a altas temperaturas
Propiedades mecánicas	Alta resistencia, alta rigidez y gran capacidad de carga.	Requiere modificación del relleno; el material puro es relativamente suave
Corrosión química	Resistente a los medios más comunes.	Resistente a casi toda la corrosión química (excepto metales alcalinos fundidos, etc.)
Resistencia a la fricción y al desgaste	Después del llenado, ofrece una excelente resistencia al desgaste, lo que lo hace adecuado para sellado dinámico.	Tiene excelentes propiedades de autolubricación, lo que lo hace particularmente adecuado para aplicaciones no lubricadas de baja velocidad.
Costo	Alto	Bajo

Varilla PEEK natural AHD

III. Comparación de aplicaciones

Aplicaciones típicas de los sellos PEEK

Aplicaciones de alta temperatura y alta presión: petroquímica (p. ej., sellos de boca de pozo, reactores de alta presión), motores de aeronaves (sellos de sistemas hidráulicos/de combustible), turbocompresores de automóviles (temperaturas altas de 200 a 300 °C y petróleo y gas a alta presión).

Sellos dinámicos: Sellos mecánicos y sellos del eje de la bomba (requiere resistencia al desgaste y rendimiento de carga).

Ambientes resistentes al aceite/disolventes: sistemas hidráulicos y sellos de aceite lubricante (resistentes a la corrosión de aceites minerales y sintéticos).

Aplicaciones típicas de los sellos de PTFE

Ambientes altamente corrosivos: reactores químicos (expuestos a agua regia, ácidos/álcalis concentrados), equipos farmacéuticos (medios ácidos/disolventes), líneas de limpieza de semiconductores (ácido fluorhídrico, etc.).

Sellos de baja carga/baja velocidad: Maquinaria de alimentos (p. ej., sellos de pistón de máquina llenadora de bebidas), válvulas de baño (sellos de agua/gas de baja presión).

Requisitos de baja fricción: instrumentos de precisión (p. ej., mecanismos de enfoque en equipos ópticos), equipos criogénicos (el PTFE ofrece una tenacidad superior a bajas temperaturas en comparación con el PEEK).

Varilla de plástico PEEK para piezas PEEK

IV. Recomendaciones de selección

Prefiera PEEK cuando los requisitos de sellado impliquen altas temperaturas (>200 °C) y altas presiones (>10 MPa), fricción dinámica y resistencia al aceite/disolventes.

Prefiera el PTFE cuando el medio es altamente corrosivo (como agua regia o ácido concentrado), las condiciones de operación son de baja presión y baja velocidad, o el costo es sensible (algo de fluencia es aceptable).

Opciones de modificación: el PTFE se puede mejorar llenándolo con fibra de vidrio (para aumentar la resistencia) o fibra de carbono (para mejorar la conductividad térmica), o mezclándolo con PTFE/PEEK, reduciendo la brecha con PEEK y al mismo tiempo manteniendo un costo más bajo que el PEEK puro.

En resumen, la elección entre PEEK y PTFE requiere una consideración integral de la temperatura, la presión, la corrosividad del medio, la carga mecánica y el costo. Cada uno tiene sus propias ventajas únicas en diferentes escenarios.

Pieza de PTFE

October 02, 2025