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特种工程塑料市场广阔
来源: 作者: 发布日期:2020-06-12 阅读次数:51 关注度:0 被收藏数:0 评论数: 0
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 特种工程塑料是指综合性能较高,长期使用温度在150以上的一类工程塑料,主要包括聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)及聚砜(PSF)。特种工程塑料具有独特、优异的物理性能,主要应用于电子电气、特种工业等高科技领域。

尼龙(PA)
尼龙又称聚酰胺,是分子链中含有酰胺键的高分子化合物,以二元胺和二元酸为原料生产,也可以内酰胺为原料得到。尼龙分为多种型号,常用的是尼龙6和尼龙66,其次还有尼龙46、尼龙69、尼龙610、尼龙612、尼龙11、尼龙12和尼龙6/66等。尼龙除了用做塑料外,还用做纤维和膜。尼龙66作为工程塑料,可用于电子电器、纺织机械、低压电器、阻燃电器外壳、汽车、化学与电器装置零件、高强度制件等。尼龙在挤出成型前需要填充和增强,常用的增强材料是玻璃纤维,其在尼龙66中添加量为30%~33%,尼龙6中的添加量为30%~45%,氨基硅烷能提高玻璃纤维与尼龙的黏合性。硬脂酸盐、焙烧黏土和云母等在尼龙填充中用得比较少。增强尼龙适用于汽车和电子工业中需要长期耐受高温的部件,如汽车的散热器水箱、汽缸头罩、进气歧管,电器中的连接器和线圈骨架。朗盛公司的Tepe×TM可用于生产运动汽车的座椅、普通汽车的前保险杠、运动鞋底、竞赛自行车的刹车杆、背包架、滑雪板、自行车外壳、智能手机的电池外壳等。南京聚隆科技股份有限公司生产的高性能尼龙可用做高铁轨道的减震块、紧固件和轨距块 。用纳米材料改性的尼龙6已有商品推出,纳米材料的添加量仅为5%,其主要用途是生产汽车零件、电子/电器零件,以及日用品中的拉链和夹子等。尼龙吸湿性较高、结晶性较高、低温下的冲击强度低、缺口敏感度高、高应力下热变形温度低,与其他树脂混合能提高尼龙的韧性、尺寸稳定性、热稳定性和冲击强度,并能降低成本。常用的与尼龙混合的聚合物是乙丙橡胶和三元乙丙橡胶,也会用到聚苯醚。汽车领域尼龙使用量已经超过电子电器,位居改性工程塑料首位。汽车轻量化促进了尼龙在汽车生产中的应用,目前国内平均每辆车使用尼龙8~10kg,国外发达国家采用尼龙替代铝制汽缸盖、油底壳、前后门等,平均每辆车使用尼龙12~24kg。

聚酯
聚酯是由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物,常用的热塑性聚酯有聚对苯二甲酸乙二酯 (PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)。PET除了用做工程塑料外,还用于生产塑料瓶、薄膜等,PBT主要用于汽车、电子电器、耐用消费品,PTT是新近商品化生产的一种聚酯,作为工程塑料的应用还较少。预计全球2019年前该类树脂市场需求将以7.3%的复合年增长率上升。大部分PBT和工程级PET需要用玻璃纤维增强,以提高其热稳定性、尺寸稳定性和刚度,一般的添加量为30%。增强后的PBT和PET可用于汽车、电子电器、工业机械等,近年来,在汽车中也常用于电子电器中的连接器、开关、插座、点火器、格栅、头灯架等,特别是在汽车引擎越来越小、越来越复杂的趋势下,热塑性工程塑料在连接器和点火器中的用量增长明显。PBT和PET的耐化学品性、尺寸稳定性、可加工性、耐水解性和良好的延展性也适合其在汽车中的应用,并且在制作某些小型汽车零件(如雨刮器支架、节气门盖子、空调出风口、发动机配件)时既可用PBT也可用PET,但PET更适合于制作较大体积的零件。耐水解性更好的PBT适合用于安全气囊安全阀和安全带拉力限制器。不同地区PBT的消费领域略有差异,但集中在汽车、电子电器、机械设备等几大领域。例如,在美国、欧洲和日本等发达国家和地区,PBT的消费领域主要为汽车工业、电子电器和办公机械等行业。PBT在电子电器领域的消费量在美国、欧洲和日本分别占 44%、65%、45%,在汽车工业领域的消费量分别为47%、25%、22.5%。在亚洲除日本以外的地区,由于汽车工业欠发达,PBT在汽车领域的消费量仅占总消费量的不足20%,而电子电器领域的消费量最大,占60%以上。

聚碳酸酯(PC)
聚碳酸酯是无定型聚合物,具有强度及弹性系数高、冲击强度高、使用温度范围广、高度透明、染色自由、成形收缩率低、尺寸稳定性良好、耐疲劳性佳、耐候性佳、电气性能优等特点。相对于尼龙,PC只有较少量进行填充改性,更多的是进行共混改性。PC/PBT合金材料具有冲击强度高、抗蠕变性和尺寸稳定性好、耐热和耐寒、吸水率低、无毒、介电性能优良等优点,在电子电器、汽车工业、医疗器械、航空、航天、电子计算机、光纤等领域用途广泛。PC/PBT合金材料主要用于汽车保险杠、包装薄膜材料、汽车底座和座位等。PC/ABS合金材料结合了2种材料的优异特性,包括ABS材料的成型性和PC的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线等性质,可广泛使用在汽车内部零件、通信器材、家电用品及照明设备上。其典型应用有手机外壳、计算机和商业机器壳体、电器设备、草坪园艺机器、汽车零件、仪表板以及车轮盖。PC/TPU 合金材料也已经有工业化生产,并已成功用于汽车生产。。PC/TPU 具有生物适用性,已经通过USP生物实验测试,预计该材料将会用于医学诊断、治疗、假肢等医疗器械。

聚苯醚(PPE)
PPE是一种综合性能优良的热塑性工程塑料,具有热变形温度高、尺寸稳定性好的特点,挤出成型的温度达到300℃。聚苯醚既有均聚物(PPO)也有共聚物,沙比克(SABIC)和旭化成是世界主要PPE生产商,SABIC的服务市场涵盖美国、西欧和日本,旭化成的服务市场主要在日本。PPE需要共混改性才能使用。PPE/PS合金中PPE 的含量在40%~50%,而PPE/PA合金中PPE的含量要低一些。PPE/PA 合金主要用于汽车制造,已经应用的领域包括轮罩、镜子外罩和前保险杠,正在开发的领域包括罩板、门、扰流板、格栅、进气歧管等。PPE/PA能耐高温,可以在汽车装配线上进行在线喷涂。通用公司曾用PPE/PA做悍马车的保险杠,并还在用其制造雪佛兰伏特的保险杠,福特也用PPE/PA做保险杠,标致在中国用PPE/PA制作东风307的保险杠。
聚缩醛(POM)
聚缩醛分为均聚物和共聚物。均聚物以甲醛为原料聚合而成,共聚物以三聚甲醛和环氧乙烷等为原料聚合而成。均聚甲醛密度、结晶度、熔点都高,但热稳定性差,加工温度范围窄(约10℃),对酸碱稳定性略低;而共聚甲醛密度、结晶度、熔点、强度都较低,但热稳定性好,不易分解,加工温度范围宽(约50℃),对酸碱稳定性较好。POM具有质量轻、寿命长、耐腐蚀、着色性好的特点,可用于替代钢材,特别适合用于滑动或转动的部件,如齿轮、轴承、汽车零部件、机床、仪表内件等起骨架作用的产品。POM的加工以注射成型为主,也可以吹塑和挤出。POM主要通过增强改性,常用的增强材料有玻璃纤维、矿物填料、石墨、碳纤维等,较少通过共混改性。石墨和碳纤维填料能减少POM静电;添加润滑剂的POM滑动性更好、耐磨性提高、噪音小,比较适合制作传送带;添加芳纶纤维的POM适合制作轮滑鞋部件。另外,人们也在开发适用于医疗、卫生用具、厨房设施和运动器材的POM 。POM下游主要应用市场是汽车,在欧洲,约40%用于汽车行业,POM可制造汽车燃油系统的部件,以及把手、仪表板、护罩、升降窗装置等。在机械制造业,POM 适合于制作齿轮、链条、滚轮、叶轮等。在中国,POM主要消费领域是电子电器行业和消费品行业(特别是拉链),在汽车领域的消费还比较少。

聚苯硫醚(PPS)
PPS是一种半结晶聚合物,耐高温、耐腐蚀、尺寸稳定性好和阻燃性好。PPS作为一种特种工程塑料,其市场应用主要归结为两大类材料,PPS+40%GF和PPS+65%( MF+GF),此两类材料占到PPS市场的80%以上。目前市场上的PPS生产厂家主要是雪佛龙菲利普斯、泰康那、宝理、东丽、迪爱生以及国内的德阳。依据地域和工业结构不同PPS的主要应用也大不相同。在美国和欧洲,PPS主要用在汽车工业上,而在亚洲主要市场是电子工业和纤维纺织业。电子电器工业是PPS最大的下游消费市场,这是由其良好的阻燃性决定的,可用于制造电器插件和插座、连接器、接触开关、电刷柄、开关元件、转换器、微波炉元件、电磁线圈轴线、微波炉部件、集成电路和电容器的密封材料等。随着电子元件向小型化发展,对材料的耐热性提出更高要求,PPS将替代表面贴装电子产品中PBTT和PET,但也存在着与液晶聚合物和其他热塑性聚合物的竞争。在汽车工业,PPS的用量增长比较快,可用于制造汽车的制动装置部件、各系统的叶片、气阀、发动机零件、点火开关零件、汽化器、电刷、车用电器零件、燃烧流量计等。市场上的PPS产品一般含有40%玻璃纤维。近来产品发展趋势是提高其机械性能和电性能,以便得到加工性能更好、产品价格低、颜色体系丰富的产品。目前工业上用量较大的专用热塑性工程塑料主要应用领域是汽车、电子电器和机械设备,因发达国家和发展中国家的工业行业结构不同,专用热塑性工程塑料的消费领域也有差异。随着工业结构的调整,专用热塑性工程塑料的消费结构也将发生变化。

 

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