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特种工程塑料
作者:张家港金穗高纤纺织有限公司   日期:2017/10/18 9:53:54  人气:195

 

  据统计,全球工程塑料市场,2012估计产量为1960万吨,持续保持5%的年增长率,2020年,有望突破3000万吨:在产值方面,工程塑料的需求年增长率为7.9%,2014年,产值约为725亿美元,到2020年,预计能达到1137亿美元。
  截止到2015年年底,我国新材料行业产值基本突破2万亿元,据不完全统计,先进高分子材料企业占到新材料企业数目的30%,产值超过30%(6000亿元)。先进高分子材料可简单分为:特种橡胶、工程塑料和其他功能性高分子材料,其他功能性高分子材料主要是指有机硅材料、高性能氟材料、功能性膜材料及其他材料等。
  塑料行业,发展早、种类多、应用广,目前正在向高性能、低成本、环保无污染、复合化方向发展,产值超过整个先进高分子材料领域的一半。目前全球都在竭力发展新材料领域产业,先进高分子材料作为目前产值最高的一大领域,尤其是其中技术含量最高的特种工程塑料,备受关注。
  塑料可简单分为通用塑料和工程塑料,其中通用塑料主要是指聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及ABS;而工程塑料主要分为通用型和特种型,主要是指聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚缩醛(POM)、变性聚苯醚(变性PPE)、聚酯(PETP,PBTP)、聚苯硫醚(PPS)等。
  塑料按照其长期耐热性划分等级,工程塑料相比一般的树脂和通用塑料,耐热性更好,虽然关于特种工程塑料的定义,国内外一直都存在歧义,但一般认为,特种工程塑料指综合性能更高,长期使用温度在150℃以上,主要应用于高技术领域的一类高分子材料,所以又称作高性能工程塑料或耐热工程塑料。这类材料具有重量轻、强度高和耐热性好等优良特性,其应用领域从最初的国防军工和航天航空,已经拓展到汽车、装备,高端消费品等众多民用领域。
  已工业化生产的特种工程塑料品种很多,主要有聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚芳酯、液晶聚合物(LCP)、高温尼龙、含氟塑料等。
  聚苯硫醚,又叫聚苯撑硫、聚次苯基硫醚,诞生于1973年,虽然发展时间才40余年,但潜力极大,号称是第六大工程塑料,是我国能自主产业化的特种工程塑料。其主键上有极其密集的苯环和硫原子,是高刚性、高结晶度的热塑性树脂,有较高的强度和模量,制品能在200~224℃下连续使用,250℃下主要性能变化不大。
  由于PPS本身存在致命弱点,使得它的优异性能难以发挥,需要通过提高分子量和做成复合材料来弥补弱点,以扩大应用范围。其中国内重点发展的是线型和支链型高分子量PPS,并取得一定的突破,主要技术难点是:加料的控制,溶剂和催化剂的回收和脱水工艺。
  填充改性PPS:利用PPS树脂与玻纤、碳纤等纤维和云母、碳酸钙无机填料等的良好亲和性,通过填充改性PPS,提高综合机械性能,并提高耐化学和酸碱盐的腐蚀可扩展其在飞机、汽车部件中的应用。
  复合共混改性PPS:当前应用比较广泛的PPS合金体系有PPS/PSF(聚砜)、PPS/PTFE、PPS/PA、PPS/LCP等。
  聚醚醚酮是一种线型芳香族半结晶型热塑性塑料,是一种具有传奇色彩特种工程塑料,具有前所未有极高性能的特种工程塑料,自诞生以来就一直被作为一种重要的战略国防军工材料。其可以在250℃以上长期使用,是工业化的特种工程塑料里面耐热性最好的,且在使用时变形量极小,同时具备阻燃性和耐热水性,可以防止高温下水解,是继氟塑料以后最受欢迎耐磨耐化学腐蚀的特种工程塑料。
  PEEK自诞生以来,虽然综合性能很好,但价格一直较高,影响其应用领域。但其具备良好的加工性能,其纯的PEEK脆性大、剪切性能差、使用温度相对较低难以满足不同的使用要求。可以通过化学法和物理法进行改性,在保持或提高综合性能的前提下降低成本。化学法主要是引入新的集团进行接枝和共聚。物理法主要是加入各种纤维、无机填料、有机高分子、表面改性等形成新的复合材料,以扩大应用的范围,有效降低成本。


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