工程塑料種類

程塑料是可以作為結(jié)構(gòu)材料承受機械應(yīng)力，能在較寬的溫度范圍和較為苛刻的化學(xué)及物理環(huán)境中使用的塑料材料。工程塑料性能優(yōu)良，在很多領(lǐng)域可替代金屬材料作為結(jié)構(gòu)材料，因而被廣泛用于汽車、電子電氣、機械設(shè)備、辦公自動化以及日常生活用品等方面，在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越重要的作用。

工程塑料品種很多，一般可分為通用工程塑料和特種工程塑料兩大類。通用工程塑料主要指已大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的、應(yīng)用范圍較廣的5種塑料，即：聚酰胺(尼龍，PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)及聚苯醚(PPO)等。特種工程塑料主要指性能更加優(yōu)異獨特，但目前大部分尚未大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)或生產(chǎn)規(guī)模較小、用途相對較窄的一些塑料，如：聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PI)、聚砜(PSF)、聚醚酮(PEK)、液晶聚合物(LCP)等。

產(chǎn)品應(yīng)用

五大通用工程塑料中需求量最大的是聚酰胺，其次是聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚和PBT熱塑性聚酯，1999年聚酰胺、聚碳酸酯和聚甲醛的世界產(chǎn)量約分別為l.40Mt、l.35Mt和0．58Mt。

PBT聚酯和改性聚苯醚的產(chǎn)量均不到400kt。1998年我國五種通用工程塑料的總產(chǎn)量為19.lkt,凈進口量為251kt,1999年進口400kt以上，2000年又進口540kt以上。世界上工程塑料的生產(chǎn)目前仍被一些大的跨國公司壟斷，這些公司如GE、DuPont、Bayer、Hoechst和BASF等。

聚酰胺在汽車工業(yè)中的消費比例最大，其次是電子電氣。聚酰胺的杰出性能包括高拉伸強度、良好的抗蠕變性、耐磨損性、耐化學(xué)品性、耐熱性和低的摩擦系數(shù)。與聚烯烴相比，聚酰胺樹脂有更高的硬度，但仍有很好的延伸性，顯著低的脆性，因而聚酰胺零部件具有金屬部件所具有的功能。聚酰胺品種很多，聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺46、聚酰胺1010、無定型聚酰胺以及芳香族聚酰胺等。

其中，聚酰胺6和聚酰胺66是聚酰胺家族的主要品種，約占聚酰胺總產(chǎn)量的90％以上，二者性能的差別很微小，一般說聚酰胺66有更高的拉伸強度，更高的硬度和剛性，但沖擊強度較低。DuPont和BASF是世界上最大的兩家聚酰胺生產(chǎn)公司。1998年我國聚酰胺工程塑料產(chǎn)量17．2kt，凈進口102kt，1999年凈進口又達142kt。   

聚碳酸酯(PC)是產(chǎn)量第二大的通用工程塑料。1999年世界生產(chǎn)能力約為l.9Mt。80年代后期到90年代中，世界聚碳酸酯的需求曾呈下降趨勢，但自90年代中期后，需求便呈快速增長態(tài)勢。

一些新應(yīng)用，如汽車用玻璃、汽車頭燈、各種光盤對聚碳酸酯的需求增長迅速，前兩種應(yīng)用是1995年硬涂層技術(shù)和紫外固化技術(shù)開發(fā)成功的結(jié)果。Bayer和GE公司組成了生產(chǎn)汽車用窗玻璃的合資企業(yè)，會進一步加速聚碳酸酯在汽車中對玻璃的替代。預(yù)計到2003年世界聚碳酸酯在這些新應(yīng)用市場需求的年均增長率為10％，在普通市場需求的年均增長率為7％～8％。

主要用于汽車行業(yè)的PC/ABS共混物中所用聚碳酸酯約占聚碳酸酯總用量的20％，在過去的三年內(nèi)增長率超過10％。聚碳酸酯的市場潛力激發(fā)了各大公司的投資熱情。聚碳酸酯在美國最大的市場是交通運輸，其次是替代玻璃、光學(xué)媒體、電子電器和家用品；在西歐最大的市場是電子電器,其次是替代玻璃和片材、交通運輸、光學(xué)媒體和照明。

聚甲醛樹脂是高度結(jié)晶的聚合物，具有類似金屬的硬度、強度和剛性，在很寬的溫度和濕度條件下都具有很好的自潤滑性，具有良好的耐疲勞性、低摩擦系數(shù)并富于彈性，此外對大多數(shù)溶劑都有較好的抗化學(xué)品性。聚甲醛的缺點是相對密度大，不易阻燃，不易印刷。

由于結(jié)晶度高，因而成型收縮率大。雖然聚甲醛是一個比較古老的工程塑料，但它仍然以低于其他許多工程塑料的成本在替代一些傳統(tǒng)的由金屬所占領(lǐng)的市場，聚甲醛在繼續(xù)替代鋅、黃銅、鋁和鋼制作許多部件。

聚甲醛用在那些對潤滑性、抗磨損性、剛性和尺寸穩(wěn)定性要求比較嚴格的滑動和滾動的機械部件上，這些部件大部分是用注塑法加工的，有些也用吹塑法和擠出法加工。齒輪、凸輪、軸承、杠桿、滑輪、扣鏈輪和軸襯是聚甲醛樹脂典型的工業(yè)應(yīng)用。與金屬和聚酰胺相比，聚甲醛具有很低的摩擦系數(shù)，是很好的軸承材料。

PBT是一種熱塑性聚酯，非增強型的PBT與其他熱塑性工程塑料相比，加工性能和電性能較好。PBT玻璃化溫度低,模具溫度在50℃時即可迅速結(jié)晶,加工周期短。該樹脂拉伸強度、抗彎模量等機械性能與聚甲醛、聚酰胺相同，摩擦系數(shù)等于或小于聚甲醛，錐度磨耗也小于聚甲醛，與聚酰胺相同。

PBT對汽油、發(fā)動機油的耐受性好，可放心地用于汽車發(fā)動機系統(tǒng)。PBT的不足之處是相對密度較高(1.31)、缺口耐沖擊敏感度高、高負荷時(18.6kg/cm2)的熱變形溫度較低(60℃),在熱水和酸堿長期浸泡的情況下，會發(fā)生酯的水解反應(yīng)，聚合度下降，強度變差。

聚苯醚(PPO)樹脂具有優(yōu)良的物理機械性能、耐熱性和電氣絕緣性，吸濕性低，強度高，尺寸穩(wěn)定性好，高溫下耐蠕變性是所有熱塑性工程塑料中較優(yōu)異的。但是未合金化的純PPO樹脂玻璃化溫度高，熔融流動性差，需要在300℃高溫條件下加工。為此，GE公司采用摻混PS或HIPS的方法對PPO樹脂進行改性，并實現(xiàn)了改性聚苯醚(MPPO)的工業(yè)化生產(chǎn)，商品名Noryl。

這種改性的PPO合金材料玻璃化溫度較低，較易加工，無降解，雖然耐熱性有所降低，但保留了PPO樹脂的大部分有用性能。目前市場上銷售的幾乎都是合金化的產(chǎn)品，PPO合金中摻混樹脂的用量通常在30％～70％范圍，PPO樹脂的平均含量約為45％。