Materialvergleich

PEEK vs PPS: Hochleistungs-Thermoplaste im Vergleich

Aktualisiert: 2026-05-04 Lesedauer: ca. 8 Minuten Typ: Materialvergleich

Polymerstruktur und Synthese

PEEK (Polyetheretherketon) entsteht durch Polykondensation von 4,4'-Difluorbenzophenon mit Hydrochinon in polaren Lösungsmitteln (z.B. Diphenylsulfon) bei Temperaturen über 300 °C. Die Polymerkette enthält wiederkehrende aromatische Einheiten mit Ether- und Ketonbrücken — eine besonders starre, temperaturstabile Struktur.

PPS (Polyphenylensulfid) entsteht aus Dichlorbenzol und Natriumsulfid (Phillips-Verfahren). Die Wiederholeinheit besteht aus para-Phenylengruppen, verbunden durch Schwefelbrücken (−S−). Die einfachere Struktur erlaubt günstigere Synthese, bringt aber etwas weniger thermische und mechanische Performance.

Beide sind teilkristallin mit Kristallinitätsgraden von 30–40 %. Beide sind extrem chemikalienbeständig — gegen die meisten organischen Lösungsmittel und Säuren stabil bis 200 °C.

Kennwerte im Vergleich

Werte gelten für ungefüllte Standard-Typen, sofern nicht anders angegeben:

Eigenschaft	PEEK	PPS	Bewertung
Dichte	1,30 g/cm³	1,35 g/cm³	fast gleich
Schmelzpunkt Tm	335–345 °C	280–290 °C	PEEK +50 °C
Glasübergang Tg	143–150 °C	85–95 °C	PEEK weit höher
Dauergebrauchstemp.	250 °C	200 °C	PEEK +50 °C
HDT/A (1,8 MPa)	160 °C	110 °C	PEEK höher
HDT/A GF30	315 °C	260 °C	beide sehr hoch
Zugfestigkeit	100 MPa	70–80 MPa	PEEK +30 %
E-Modul	3.600 MPa	4.000 MPa	PPS leicht höher
Charpy gekerbt	5–7 kJ/m²	3–5 kJ/m²	PEEK zäher
Brennverhalten UL 94	V-0 (selbstverlöschend)	V-0 (selbstverlöschend)	beide top
Wasseraufnahme	0,1–0,3 %	0,02–0,05 %	PPS minimal
Materialpreis	70–150 €/kg	10–25 €/kg	PPS 5× günstiger

Verarbeitung — beide anspruchsvoll

Beide Materialien erfordern Hochtemperatur-Spritzgussmaschinen:

PEEK: Massetemperatur 360–410 °C, Werkzeugtemperatur 170–200 °C zwingend für vollständige Kristallisation. Trocknung 150 °C / 3 h auf <0,02 %. Schnecke verschleißfest gepanzert.
PPS: Massetemperatur 310–340 °C, Werkzeugtemperatur 130–150 °C. Trocknung 150 °C / 3 h. PPS ist abrasiv (bei GF-Typen), benötigt verschleißfeste Werkzeuge.

PPS hat einen deutlich engeren Verarbeitungsfenster als PEEK — die Schmelze degradiert schneller bei Verweilzeit >5 Minuten. Daher Massespeicher klein halten und beim Maschinenstillstand spülen.

Werkzeugkosten sind bei beiden hoch (Heißkanal-Düsen mit elektrischer Heizung bis 350+ °C, Werkzeugstahl mit Hochtemperatur-Härte). Das macht beide Materialien wirtschaftlich nur ab bestimmten Stückzahlen oder bei zwingenden technischen Anforderungen sinnvoll.

Chemische Beständigkeit — die Stärke beider

Beide Materialien sind nahezu universell chemisch beständig — ein Hauptgrund für ihren Einsatz in der chemischen Industrie:

Säuren: Beide beständig gegen die meisten Säuren bis 200 °C. PEEK ist stabiler gegen konzentrierte Säuren (HCl, H₂SO₄), PPS schlechter beständig gegen oxidierende Säuren (HNO₃, H₂SO₄ >90 %).
Laugen: Beide gut beständig.
Lösungsmittel: Beide gegen die meisten organischen Lösungsmittel beständig. PPS ist anfällig gegen aromatische Kohlenwasserstoffe bei hohen Temperaturen.
Kraftstoffe: Beide einsetzbar in Benzin- und Diesel-Komponenten, sogar Methanol-/Ethanol-Mischkraftstoffe.
Heißwasser/Dampf: PEEK hat hier den klaren Vorteil — sterilisationsfähig (über 100× Autoklavierung bei 134 °C).

Anwendungen und Auswahl

PEEK dominiert in:

Medizintechnik (Wirbelsäulen-Implantate, Knochenschrauben, Knieprothesen) — strahlentransparent, biokompatibel
Luft- und Raumfahrt (Kabelschellen, Leitungshalter, Strukturkomponenten) — gewichtskritisch + Hochtemperatur
Halbleiterindustrie (Wafer-Carrier, Klemmen) — chemisch sehr beständig, partikelarm
Öl- und Gasförderung (Dichtungen, Ventile in heißen, korrosiven Medien)
Hochleistungs-Lager (PEEK-PTFE/MoS₂-modifiziert)

PPS dominiert in:

Automobil-Elektrik (LED-Reflektoren, Sensoren, Klimaventile, Wasserpumpen)
Hochtemperatur-Steckverbinder (deutlich günstiger als PEEK)
Pumpen-Bauteile in chemischer Industrie
Kohle- und Glasfaser-verstärkten Strukturteilen für moderate Temperaturanwendungen

Die Auswahlentscheidung läuft fast immer auf das Temperatur-Kosten-Verhältnis hinaus: bis 200 °C Dauergebrauch ist PPS Standard, darüber wird PEEK alternativlos. Für Implantate und sterilisierbare Medizingeräte ist PEEK gesetzt.

Häufige Fragen

Was ist der Hauptvorteil von PEEK gegenüber PPS?

Höhere Temperaturbeständigkeit (250 °C dauerhaft vs 200 °C bei PPS), höhere mechanische Festigkeit, Sterilisationsfähigkeit (medizinische Einsätze) und bessere Beständigkeit gegen aggressivere Chemikalien wie konzentrierte Schwefelsäure.

Warum ist PEEK so teuer?

PEEK-Synthese erfordert hochreine Monomere (4,4-Difluorbenzophenon ist sehr teuer), polare Hochtemperatur-Lösungsmittel und mehrstufige Aufarbeitung. Die jährliche Weltproduktion liegt unter 5.000 Tonnen — entsprechend Skaleneffekte fehlen.

Welche Anwendungen kann PPS, die PEEK nicht kann?

PPS ist wirtschaftlich konkurrenzlos für Großserien-Anwendungen mit Temperaturanforderungen 100–200 °C. Bei mehreren Tausend Bauteilen pro Jahr (Automobil-Sensoren, LED-Reflektoren) ist PEEK nicht wettbewerbsfähig.

Können PEEK und PPS recycelt werden?

Beide sind thermoplastisch und damit grundsätzlich rezyklierbar. Praktisch wird PEEK aus Verschnitt und Werkstückresten oft direkt im Werk wieder eingesetzt (closed-loop). Bei PPS ist Recycling weniger etabliert wegen geringer Mengen pro Standort.

PEEK oder PPS für die Lebensmittelindustrie?

Beide sind nach EU 10/2011 zugelassen, sofern lebensmittelechte Compounds verwendet werden. PEEK wird häufiger eingesetzt wegen Heißdampfsterilisation. PPS wird in Pumpen und Ventilen verbaut, die mit Lebensmitteln in Kontakt kommen.

Weiterführend: Siehe verlinkte Material- und Verfahrensseiten unten.