工程塑料

工程塑料是可作工程材料和代替金屬制造機器零部件等的塑料。工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，剛性大，蠕變小，機械強度高，耐熱性好，電絕緣性好，可在較苛刻的化學(xué)、物理環(huán)境中長期使用，可替代金屬作為工程結(jié)構(gòu)材料使用，但價格較貴，產(chǎn)量較小。

五大工程塑料：聚碳酸酯（PC）、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、熱塑性聚酯、聚醚（PPO）等五大工程塑料。

聚碳酸酯(簡稱PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據(jù)酯基的結(jié)構(gòu)可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的機械性能較低，從而限制了其在工程塑料方面的應(yīng)用。目前芳香族聚碳酸酯獲得了工業(yè)化生產(chǎn)。由于聚碳酸酯結(jié)構(gòu)上的特殊性，現(xiàn)已成為五大工程塑料中增長速度快的通用工程塑料。

聚碳酸酯無色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃BI級，在普通使用溫度內(nèi)都有良好的機械性能。聚碳酸酯的耐沖擊性能好，折射率高，加工性能好，不需要添加劑就具有UL94 V-0級阻燃性能。聚碳酸酯的耐磨性差，一些用于易磨損用途的聚碳酸酯器件需要對表面進(jìn)行特殊處理。

1.聚碳酸酯

PC工程塑料的三大應(yīng)用領(lǐng)域是玻璃裝配業(yè)、汽車工業(yè)和電子、電器工業(yè)，其次還有工業(yè)機械零件、光盤、包裝、計算機等辦公室設(shè)備、醫(yī)療及保健、薄膜、休閑和防護(hù)器材等。（1）PC可用作門窗玻璃，PC層壓板廣泛用于防護(hù)窗。 （2）PC板可做各種標(biāo)牌，如汽油泵表盤、汽車儀表板等。（3）PC樹脂用于汽車照明系統(tǒng)，儀表盤系統(tǒng)和內(nèi)裝飾系統(tǒng)，用作前燈罩等。（4）PC被應(yīng)用用作接線盒、插座、插頭及套管、電閘盒、電話總機、配電盤元件，繼電器外殼等（5） PC可做低載荷零件，用于家用電器馬達(dá)、真空吸塵器，洗頭器、冰箱內(nèi)擱架等。（6）PC是光盤儲存介質(zhì)理想的材料。（7）PC瓶（容器）透明、重量輕、抗沖性好，耐一定的高溫和腐蝕溶液洗滌，作為可回收利用瓶（容器）。（8）PC及PC合金可做計算機架，外殼及輔機，打印機零件。（9）PC可做頭盔和安全帽，防護(hù)面罩，墨鏡和運動護(hù)眼罩。（10） PC薄膜廣泛用于印刷圖表，醫(yī)藥包裝，膜式換向器。

改性PC的目的是為了增韌，改良成型加工性能，減少殘余變形，增加阻燃性等。聚碳酸酯的應(yīng)用開發(fā)是向高復(fù)合、高功能、專用化、系列化方向發(fā)展，已推出了光盤、汽車、辦公設(shè)備、箱體、包裝、醫(yī)藥、照明、薄膜等多種產(chǎn)品各自專用的品級牌號。

國內(nèi)企業(yè) PC項目方面, 中國藍(lán)星以28萬 t/a項目已進(jìn)入實質(zhì)性操作；銅陵金泰化工實業(yè)有限責(zé)任公司的3 000 t/a非 PC項目建設(shè)已啟動, 該項目完全符合國家提倡的綠色工程產(chǎn)業(yè)化方向；在開發(fā)東北老工業(yè)基地的熱潮中，撫順也制定了建設(shè) PC生產(chǎn)基地的計劃；唐山市南堡開發(fā)區(qū)計劃采用連續(xù)法熔融酯交換縮聚法工藝， 建設(shè) 6萬 t/a項目；四川省綿陽5萬 t/a的PC項目已經(jīng)正式動工建設(shè)，一期工程生產(chǎn)能力為 1萬 t/a；蘭煉化工總廠計劃15.4億元建設(shè) 10萬 t/a裝置。

2.聚甲醛

聚甲醛又名縮醛樹脂，全名聚甲醛樹脂，被譽為“超鋼”或者“賽鋼”。 POM是一種堅韌有彈性的材料，即使在低溫下仍有很好的抗蠕變特性、幾何穩(wěn)定性和抗沖擊特性。POM既有均聚物材料也有共聚物材料：（1）均聚物材料具有很好的延展強度、抗疲勞強度，但不易于加工；（2）共聚物材料有很好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性并且易于加工。無論均聚物材料還是共聚物材料，都是結(jié)晶性材料并且不易吸收水分，POM的高結(jié)晶程度導(dǎo)致它有相當(dāng)高的收縮率。

POM具有類似金屬的硬度、強度和鋼性，在很寬的溫度和濕度范圍內(nèi)都具有很好的自潤滑性、良好的耐疲勞性，并富于彈性，此外它還有較好的耐化學(xué)品性。POM以低于其他許多工程塑料的成本，正在替代一些傳統(tǒng)上被金屬所占領(lǐng)的市場，如替代鋅、黃銅、鋁和鋼制作許多部件。

聚甲醛應(yīng)用于很多領(lǐng)域：（1）醫(yī)療器械：在醫(yī)療器械方面，可用來制造醫(yī)療器械中的起博器、人造瓣膜、頂椎和假肢等。（2）汽車工業(yè)：在汽車工業(yè)中的應(yīng)用量較大。采用POM制作的零件具有減少潤滑點、耐磨、便于維修、簡化結(jié)構(gòu)、提高效率、降低成本和節(jié)約銅材等良好效果。POM可以制造散熱器水管閥門、散熱器箱蓋、冷卻液的備用箱、閥體!燃料油箱蓋、水本葉輪、氣化器殼體、油門踏板等零件。（3）電子電器：由于POM的電耗較小，電氣強度和絕緣電阻較高，具有耐電弧性等性能，廣泛地應(yīng)用于電子電器領(lǐng)域。如可用POM制造電扳手外殼、煤鉆外殼和開關(guān)手柄等，還可制造電話、無線電、錄音機、錄像機和傳真機的零部件。（4）建筑：在建筑方面，POM可用來制造自來水龍頭、窗框、洗漱盆、水箱、門簾滑輪、水表殼體和水管接頭等。（5）農(nóng)業(yè)機械：農(nóng)業(yè)機械方面，POM 可用來制造手動噴霧器部件，播種機的連接和聯(lián)運部件，擠乳機的活動部件，排灌水泵殼，進(jìn)出水閥座、接頭和套管等。還可用于制造氣溶膠的包裝、輸送管、浸在油中的部件及標(biāo)準(zhǔn)電阻面板等。

國內(nèi)主要聚甲醛生產(chǎn)企業(yè)：云南天然氣化工集團(tuán)公司、上海藍(lán)星化工新材料廠、大慶油田甲醇廠、寶泰菱工程塑料 ( 南通) 有限公司、開封龍宇化工有限公司。

3.聚酰胺

聚酰胺俗稱尼龍，是美國DuPont公司先開發(fā)用于纖維的樹脂，于1939年實現(xiàn)工業(yè)化。PA具有良好的綜合性能，包括力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤滑性，且摩擦系數(shù)低，有一定的阻燃性，易于加工，適于用玻璃纖維和其它填料填充增強改性，提高性能和擴大應(yīng)用范圍。PA的品種繁多，有PA6、PA66、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等，以及近幾年開發(fā)的半芳香族尼龍PA6T和特種尼龍等新品種。

尼龍改性：玻璃纖維增強PA、 阻燃PA、透明PA、耐候PA、納米尼龍、尼龍合金、抗靜電、導(dǎo)電尼龍以及磁性尼龍等。

尼龍的應(yīng)用領(lǐng)域：（1）汽車制造：在范圍內(nèi)，PA所有消費中，汽車工業(yè)的消費比例大(在我國為第二位)。在汽車用工程塑料的統(tǒng)計中，PA的用量高于PC和POM，占首位，POM和PC分列第二、第三位。特別是PA改性料的使用量大。比如，濾油器、風(fēng)扇、車輪罩、導(dǎo)流板、車門拉手、排擋手柄等。（2）電子電氣：電子電氣行業(yè)是PA的消費第二領(lǐng)域，是應(yīng)用開發(fā)較早的領(lǐng)域。比如，開關(guān)、保險盒、組合開關(guān)、電器接線端子、導(dǎo)線夾、高壓電路的絕緣軸、撐架、支架以及各種電動工具外殼、內(nèi)部構(gòu)件、電子電器絕緣件等。（3）機械工業(yè)：機械工業(yè)也是PA應(yīng)用的主要領(lǐng)域，在我國需求量排。比如，電鉆和電錘外殼、空心鉆軸套、電錘外殼側(cè)手柄等。（4）辦公和家用電器：電視機、錄像機、攝像機、冰箱、洗衣機、微波爐、空調(diào)、電熨斗等電器的零件。（5）包裝工業(yè)：消費品市場中需求大的是PA6薄膜。PA薄膜的氣體阻透性好，氧氣透過率低，透明性高，且耐油、耐高溫、耐蒸煮、抗刺穿性能強，非常適合各種肉制品、海產(chǎn)品和乳制品的冷凍包裝。（6）交通運輸：在交通運輸領(lǐng)域中，鐵路上鐵軌絕緣墊板、軌撐、弧形板座、轍叉扣板座、擋板座等許多非金屬部件都可以用改性PA制作。

4.熱塑性聚酯

熱塑性聚酯具有熱塑性特性的飽和聚酯。多指聚對二甲酸酯類。在聚對二甲酸酯中以聚對二甲酸乙二酯（PET）和聚對二甲酸丁二酯(PBT)產(chǎn)量大、用途廣，其他多用作高性能薄膜和纖維。

聚對二甲酸乙二酯（PET）的用途：（1）電子電器：電氣插座、電子連接器、電飯煲把手、馬達(dá)風(fēng)扇外殼、儀表機械零件等。（2）汽車工業(yè)：流量控制閥、化油器蓋、車窗控制器、腳踏變速器、配電盤罩等。（3）機械工業(yè)：齒輪、葉片、皮帶輪、泵零件等。（4）可紡成聚酯纖維，即滌綸。（5）可制成薄膜用于錄音、錄像、電影膠片等的基片、絕緣膜、產(chǎn)品包裝等。（6）作為塑料可吹制成各種瓶，如可樂瓶、礦泉水瓶等。

聚對二甲酸丁二酯（PBT）的用途：廣泛用于電器、汽車、飛機制造、通訊、家電、交通運輸?shù)裙I(yè)。例如，(1)PBT經(jīng)玻璃纖維等改性后，可用于制造要求長期在較高溫度的工況下，尺寸要求穩(wěn)定性高的電子零部件。(2)PBT的擊穿電壓高，適用于制作耐高電壓的零部件，由于其熔融狀態(tài)的流動性好，適合注射加工復(fù)雜結(jié)構(gòu)的電器零件，如集成電路的插座、印刷線路板、計算機鍵盤、電器開關(guān)、熔斷器、溫控開關(guān)、保護(hù)器等。(3)汽車保險杠、化油器、火花塞、供油系統(tǒng)零部件、點火器等。(4)在通訊領(lǐng)域PBT廣泛用于程控電話的集成模塊、接線板，電動工具等。

5.聚醚（PPO）

聚醚是本世紀(jì)60年代發(fā)展起來的高強度工程塑料，簡稱PPO。聚醚有突出的電絕緣性和耐水性優(yōu)異，有較好的耐磨性和電性能，尺寸穩(wěn)定性好，有較高的耐熱性，阻燃性良好，具有自熄性，剛性大、耐熱性高、難燃、強度較高等特點。

純的PPO料具有熔融流動性較差、價格高的缺點，市場出售的產(chǎn)品均為其改良的產(chǎn)品，具有優(yōu)良的綜合性能，它們廣泛運用于：（1）電子電氣：能夠滿足在潮濕、負(fù)載、高溫的條件下具有優(yōu)良的電絕緣性，運用制備電視積機調(diào)諧片、線圈芯、微波絕緣件、屏蔽套、高頻印刷電 路板，各種高壓電子元器件，電視機、電腦、傳真機、復(fù)印機外殼等。（2）汽車工業(yè)：適用于儀表板件、窗框、減震器、泵過濾網(wǎng)等。（3）機械工業(yè)：用作齒輪、軸承、泵葉輪、鼓風(fēng)機葉輪片等。（4）化工領(lǐng)域：用于制作管道、閥門、濾片及潛水泵等耐腐蝕零部件。（5）醫(yī)療器械：在熱水貯槽和排風(fēng)機混合填料閥中代替不銹鋼和其他金屬。

以上為五大工程塑料的性質(zhì)以及應(yīng)用領(lǐng)域。