七大特种工程塑料简介及应用2018-07-23

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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。今天我们简单介绍其中7种特种工程塑料。

聚醚醚酮PEEK

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的特种工程塑料，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。

全称：聚醚醚酮

合成方式：缩聚

熔点：334℃

玻璃化转变温度：143℃，其玻纤或纤维增强级可在250℃下长期使用。

优点：蠕变量低，弹性模量高，优异的摩擦性能，特别耐摩擦，抵抗各种介质的侵蚀及非常优异的耐化学性。

缺点：不溶于工业溶剂，合成困难，产量相对较低玻璃化转变温度低等。

应用领域：电子电气、机械、汽车工业、、石油勘探、医疗、保护涂层等

图 PEEK螺丝

图 脊柱内固定器

聚苯硫醚PPS

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。

全称：聚苯基硫醚

合成方式：Ma callum法、缩合法、Philips法

熔点：280~290℃

分解温度：430~460℃（在空气中）

结晶度：最高达65%

优点：优良的热稳定性，长期使用温度在热塑性材料中最高，达220~240℃，优良的抗蠕变性能。

缺点：型材抗冲击性较弱，断裂伸长应变非常低。

应用领域：电子电气，机械，汽车，阻燃配件等

图 索尔维雾灯反光杯

聚砜PSF

有普通双酚A型PSF，聚醚砜和聚芳砜三种。

全称：聚砜

耐热性：聚芳砜>聚醚砜>聚砜

加工性：聚芳砜=聚砜>聚醚砜

优点：优异的力学性能，高强度，高模量，高硬度，低蠕变性，耐热，耐寒，耐老化，热变形温度高，化学稳定性好，耐无机酸、碱、盐液的侵蚀，电绝缘性优良，耐辐射，并具有自熄性。

缺点：不耐极性有机溶剂，如酮、酯、氯仿等耐疲劳强度差。

图 聚醚砜管道阀

聚醚酰亚胺PEI

1972年美国GE公司开始研究开发PEI，经过10年时间试制、试用，于1982年建成5000吨生产装置，并正式以商品Ultem在市场销售。

全称：聚醚酰亚胺

熔化温度：340~415℃，可在-160~180℃的工作温度下长期使用。

玻璃化温度：215℃

干燥温度：150℃

优点：耐高温，高强度，高模量及广泛的耐化学剂性，耐燃，且烟气排放低，高介电常数和损耗因数。

缺陷：线性膨胀系数高，纯树脂在摩擦初期易发生脆性碎片剥落。

图 耐温型聚醚酰亚胺（PEI）薄膜

聚酰亚胺PI

聚酰亚胺PI是一类在大分子主链上具有酰亚胺环的芳杂聚合物，分为热固性PI和热塑性PI两种，是一种典型的有机高分子材料。热塑性PI成型温度高，且有小分子发挥发物放出，因而作复合材料应用并不广泛。热固性PI则不同，它以带可交联端基的低分子量、低粘度单体和其预聚物为初始材料，通过加热完成固化，从根本上改善了工艺性。

全称：聚酰亚胺

合成方式：缩聚

分解温度：500℃左右

优点：耐高温和低温，耐化学腐蚀，良好的尺寸稳定性，自熄性，低毒，良好生物相容性等

缺点：加工困难，耐水性差，价格高

应用领域：航空，国防，微电子纳米激光等

图 聚酰亚胺薄膜

耐高温尼龙

尼龙作为五大工程塑料之首，诞生较早，其应用广泛，产量很大，种类很多，传统的尼龙一般使用温度都不会超过200℃，是尼龙本身的一大缺点。根据需要，各国科学家开发了耐高温尼龙材料。

分类：PA46、PA6T、PA4T、PA12、PA10T、PA9T等

合成方式：共聚、缩合

优点：耐低温和耐高温，耐化学腐蚀，优良的机械性能，电绝缘性和电稳定性，易加工。

缺点：需要加入填料才具备耐水、阻燃、耐高温等性能。

应用领域：汽车轴承，发动机周围件等

图 索尔维中冷器气室

液晶聚合物LCP

全称：液晶聚合物

无固定分子结构，可根据性能所需对单体缩聚进行组合

注塑温度：301~350摄氏度

干燥温度：一般在160~180℃

优点：具有自增性，优良的热稳定性、耐热性及耐化学药品性，优异的阻燃性，突出的耐腐蚀性能。

缺点：微量水分就会适应前务必干燥，水分含量降低至0.03%方可使用。

图 LCP精密仪器件

图 金发LCP