特种工程塑料“特”在哪？

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特种工程塑料的特点

尽管特种工程塑料的用量远低于各种通用塑料与五大工程塑料，但其优异的综合性能使之成为市场 关注的热点，在各种高新技术领域获得大量应用。近年来，国内不同品种特种工程塑料产能正在形成， 应用领域不断扩展。整体来看，国内技术并不落后于世界发达国家，但在由技术转化为规模化生产方面则明显不足


特种工程塑料亦称高性能 聚合物，一般均为根据特殊 用途需求而研制，与通用工 程塑料相比性能更优异、独 特，长期使用温度在 200 ℃以上。自上世纪 60 年代 聚 亚胺（PI）问世开始， 开发成功并产业化的主要 品种有聚 亚胺（PI）、聚 胺 亚胺（PAI）、聚醚 亚 胺（PEI ）、聚苯硫醚 （PPS）、聚砜（PSF）、聚 醚砜（PES）、聚醚醚酮 （PEEK）、液晶聚合物 （LCP）和氟塑料等。

聚酰亚胺

聚醚 亚胺(PEI)是一种典 型的热塑性聚 亚胺，具有 优良的综合性能，主要应用 于电子、电机和航空等工业，并在传统产品和文化生活用品领域作为金属的代用材料。

在电气、电子工业部门，聚醚 亚胺材料制造的零部件获得广泛应用，包括强度高和尺寸稳 定的连接件、电路板、线圈、软性电路、反射镜、高精密光纤元件等。用它取代金属制造光 纤连接器，可使元件结构佳化，简化其制造和装配步骤，保持更精确的尺寸。

在航空、汽车运输领域，PEI 可用于制造飞机的各种零部件，如舷窗、机头部件、座椅靠背、 内壁板、门覆盖层以及供乘客使用的各种物件。在汽车领域，PEI 被用以制造高温连接件、 高功率车灯和指示灯、汽车空调用温度传感器以及控制空气和燃料混合物温度的传感器。

聚苯硫醚

聚苯硫醚（PPS）具有优异的耐热性，经美国 UL 认证连续使用温度为 200℃~240℃，高荷重热变形 温度达 260℃以上，同时耐焊锡性极佳。PPS 在不 添加阻燃剂的情况下，在 UL94 燃烧性试验中为 V-0/5V，是高级别。

PPS 具有与 PTFE（聚四氟 乙烯）相媲美的优异耐化学药品性，目前尚未发现 可在 200℃以下溶解 PPS 的溶剂。PPS 还具有机械 强度高、刚性大、尺寸稳定性好、吸水率低等特点。 通过填充碳纤维、氟树脂等润滑剂，可以大幅度提 高摩擦、磨损特性。PPS 成型加工性优良，流动性 好，可进行薄壁、长流程的注射成型。

PPS 应用领域广泛，在电气、电子零件领域，用作 各种接插件、线圈管、固态继电器、电动机转筒、 电容器护罩、磁传感器感应头、电容器等；由于尺寸稳定性好，用作各种精密零件加工，如 照相机、转速表、齿轮、手表、复印机零件、电脑零件、CD 零件；在汽车领域，用作排气 处理装置零件、连接器、汽化器、配油器零件、散热器零件、转向拉杆端部支持、车灯反光 镜、灯座、刹车零件、离合器零件、温度传感器、转动零件、油泵等。

PPS 在 1973 年由美国 Phillips 石油公司首先实现工业化，并以商品名“Ryton”投放市场。 在上世纪 70 年代，中国上海、天津、广州、四川等地对 PPS 进行了生产与应用的研究开发 工作。其中研究早和有实力的单位是四川大学材料研究所，取得多项国家专利。

2003 年该公司在四川省德阳市中国专利技术产业化示范园开工千吨级聚苯硫醚装置，标志着中国 聚苯硫醚工业取得长足进展。目前中国聚苯硫醚的生产能力约为 2500t/a，生产单位主要有 四川华拓科技公司、天津合成材料工业研究所、四川长寿化工总厂、广州市化工研究院、广 州化学试剂厂、四川特种工程塑料厂、北京市化工研究院等。除四川华拓外，绝大多数规模 较小。

聚砜

聚砜（PSF）是透明、水解稳定的塑料，尺寸稳定性好，在室温下具有良好的形变稳定性； 具有突出的热稳定性、优良的力学性能、突出的长期耐蠕变性，经长时间使用机械性能仍保 持不变。它的耐湿热老化性能优良，寿命在 145℃蒸汽下至少为 12 年。并且，它也是耐燃、 耐辐射性、耐化学品的优良品种。

目前，电子电气是 PSF 的消费大户。电子电气向小型、轻量、耐高温方向发展，促进了 PSF 消费的增长。PSF 可用于制作各种电气零件，如接触器、变压器绝缘件、可控硅帽、绝缘套 管、线圈骨架、接线柱、印刷电路板、各种轴套、罩、影视系统零件、电容器薄膜、电刷座、 硷性蓄电池盒等。

在航空航天和汽车制造领域，PSF 适于制作防护罩元件、电动齿轮、蓄电池盖、电子发火装 置元件、灯具部件、飞机内部配件和飞机外部零件、宇航器外部防护罩等。

目前全球 PSF 的生产能力约为 3.5 万吨，总消费量 3 万吨。中国 PSF 的产能大约为 1500 吨/年，产量维持在 1000 吨/年左右。中国 PSF 树脂牌号很少，主要应用于医疗器械、食品 加工机械、电子仪表、纺织等工业。与国外相比，在生产工艺，包括单体合成、聚合、后处 理回收等方面都还需要改进和提高，在汽车、航空航天等领域的应用也有待进一步推广。

聚醚砜

聚醚砜（PES）为结晶性树脂，在较宽的温度范围内能保持稳定的机械性能；在 180℃以下 温度范围内，其抗蠕变性是热塑性树脂中优异的一种；它具有尺寸稳定性好、耐冲击、耐 化学药品性优、难燃性优异等特点。

PES 不仅可以挤出、注射、模压、吹塑、吸塑加工和制 成发泡体，还可以进行镀膜、超声波熔接、机械加工、溶剂粘接涂敷等二次加工。

因为 PES 具有优异的尺寸稳定性、耐热、阻燃、可耐焊锡、耐各种清洗剂、可镶嵌金属件、 与环氧树脂粘接性好等特点，可作 H 级绝缘材料使用。在电子电气领域主要用于加工线圈骨 架、电位计的外部底座、印刷电路板、按钮式开关、可控硅的绝缘体、电动工具马达的绝缘 体、DIP 开关、各类插接件等。医疗器械通常要求材料透明、强度高和能够经受各种消毒杀 菌处理。

PES 能较好地满足这些要求，广泛用于制备接触透镜、杀菌容器、防毒面具零件、 牙科用反射镜支架、人工呼吸器、血压检查管、外科容器和注射器等医疗器械。

PES 是英国 ICI 公司在 1972 年开发出来的一种特种工程塑料品种。吉大新材料公司现有自 主技术研发的 300 吨/年装置于 2002 年投产。