漲知識|常見的8種耐高溫的工程塑料，你知道嗎？
葉縣先進制造業(yè)開發(fā)區(qū) 發(fā)表于河南
塑料按長期使用溫度分類，可分為通用塑料、工程塑料和高溫工程塑料，其中高溫塑料又被稱為耐熱塑料、高性能塑料、特種工程塑料等。
通用塑料長期使用溫度在100℃以下。通常包括PE、PP、PS、PVC、ABS。通用塑料是我們?nèi)粘Ｊ褂昧孔畲蟮囊活愃芰?，通常用作包裝、日用品、玩具等。
工程塑料的長期使用溫度在100℃至150℃左右。五大工程塑料包括PA、POM、PBT、PC和PPO。通常應(yīng)用于機械零件、汽車、電器電子等領(lǐng)域。
高溫工程塑料的使用溫度在150℃以上，這類材料除了較高的耐熱性和阻燃性外，通常還具有卓越的機械加工性能、耐老化性、尺寸穩(wěn)定性和優(yōu)良的電性能。可以用于替換金屬材料，廣泛應(yīng)用于電子電器、航空航天、醫(yī)療器材、汽車、軍事領(lǐng)域。是塑料金字塔頂端的材料。
PA46是由丁二胺和己二酸縮聚而成的脂肪族聚酰胺，比起PA6和 PA66，PA46的每個給定長度的鏈上的酰胺數(shù)目更多，鏈結(jié)構(gòu)更加對稱，這使得它的結(jié)晶度可以高達70%，并賦予其非?？斓慕Y(jié)晶速度。
PA46的熔點為295℃，未增強的PA46的HDT(熱變形溫度)有160℃，而經(jīng)過玻纖的增強后，其HDT可高達290℃ ,長期使用溫度也有163℃。PA46獨特的結(jié)構(gòu)賦予了其它材料無法達到的獨特性能
PA46主要應(yīng)用于電子、航空航天、汽車。
帝斯曼30%玻纖增強PA46應(yīng)用于飛機發(fā)動機鑲板
帝斯曼40%玻纖增強PA46用于汽車進氣歧管
PPA由含苯環(huán)的二元酸和脂肪族二胺縮聚而成，其熔點介于310-325℃之間，熱變形溫度介于280-290℃。主要品種有PA4T、PA6T、PA9T、PA10T等。
相比普通的PA66，PPA的吸水率很低，即使在冷水中浸泡幾年，其拉伸強度也可以保持80%以上，且PPA耐油性很好，即使在高溫下也對潤滑油、燃油有極高的抗性。PPA還具有極佳的尺寸穩(wěn)定性和耐候性。
常用于汽車、電器電子、機械工業(yè)、日用品領(lǐng)域。
PARA是由杜邦發(fā)明的，其中最著名的是Nomex（聚間苯二甲酰間苯二甲胺又叫芳綸1313）和Kevlar（全對位聚芳酰胺又叫芳綸1414）。
這類材料主要用于制備高性能纖維和片材，制成的纖維具有高強度、高剛性、高模量、高耐熱、高介電強度的特點。
可以應(yīng)用于超強纖維和增強材料，用于軍事、航空和航天等結(jié)構(gòu)部件。
索爾維PARA應(yīng)用于一次性手術(shù)器具
聚苯硫醚（PPS）是近年來發(fā)展最快、用量最大的特種工程塑料，具有優(yōu)異的耐高溫性、耐化學(xué)性、耐候性、阻燃性、以及電性能，尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、機械行業(yè)、石油化工、制藥業(yè)、輕工業(yè)以及軍工、航空航天、5G通信等領(lǐng)域，是應(yīng)用最廣泛的特種工程塑料。
PPS也是目前中國國產(chǎn)化程度最高的特種工程塑料，自給率可以達到80%以上。
根據(jù)不完全統(tǒng)計，全球聚苯硫醚(PPS)主要企業(yè)產(chǎn)能超過20萬噸。從產(chǎn)能分布來看，目前全球聚苯硫醚(PPS)行業(yè)產(chǎn)能主要集中于日本、中國。
截至2021年P(guān)PS主要企業(yè)產(chǎn)能匯總表
DIC、東麗、索爾維、吳羽等傳統(tǒng)PPS巨頭在PPS生產(chǎn)、技術(shù)等方面仍然是較為領(lǐng)先，它們四家的產(chǎn)能占全球產(chǎn)能56%以上。但是中國企業(yè)呈現(xiàn)快速崛起勢頭，浙江新和成、重慶聚獅等國產(chǎn)企業(yè)均已形成規(guī)模化生產(chǎn)，其他亦有多家企業(yè)已量產(chǎn)或在規(guī)劃布局。
聚芳醚酮（PAEK），是主鏈由亞苯基環(huán)通過醚鍵、酮鍵連接而成的聚合物，按照醚基、酮基數(shù)量和順序不同可分為聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酮酮（PEKK）、聚醚酮（PEK）、聚醚酮 醚酮酮（PEKEKK）等。
PEEK是一種綜合性能優(yōu)良的特種工程塑料。其耐熱性、耐水性、耐溶劑性、電絕緣性優(yōu)異；疲勞強度高；耐放射性是所有塑料中最好的；氧指數(shù)較高，燃燒時產(chǎn)生的煙少且無毒。
PEK由于其分子結(jié)構(gòu)中的醚鍵和酮基的比例低于PEEK，因而其熔點和玻璃化溫度均高于PEEK ，耐熱性優(yōu)于PEEK，連續(xù)使用溫度為250℃。
PEKK中文名叫聚醚酮酮，是一種高性能材料。這種材料熔點很高，差不多有300℃到600℃，還有很強的耐化學(xué)性和耐磨損性。近年來PEKK在3D打印領(lǐng)域的應(yīng)用進展飛速，比傳統(tǒng)3D打印材料具有更好的性能。
聚酰亞胺（PI）是分子結(jié)構(gòu)含有酰亞胺基鏈節(jié)的芳雜環(huán)高分子化合物 ，是目前工程塑料中耐熱性最好的品種之一，能耐受極端溫度，熱分解溫度高達600℃，在-269℃的液氦中不會脆裂。此外還擁有極佳的機械性能、耐酸堿性能、生物相容性和電性能。
聚酰亞胺工程塑料可分為既有熱固性也有熱塑性，可分為聚均苯四甲酰亞胺 (PMMI) 、聚醚酰亞胺 (PEI) 、聚酰胺一酰亞胺 (PAI)等，在不同領(lǐng)域有著各自的用途。
PMMI在1.8MPa的負荷下熱變形溫度達360℃，電性能優(yōu)良，可用于特種條件下的精密零件 ，耐高溫自潤滑軸承、密封圈、鼓風(fēng)機葉輪等 ，還可用于與液氨接觸的閥門零件，噴氣發(fā)動機燃料供應(yīng)系統(tǒng)零件 。
PEI具有優(yōu)良的機械性能、電絕緣性能、耐輻照性能、耐高溫和耐磨性能，熔融流動性好，成型收縮率為0.5％～0.7％，可用注射和擠出成型，后處理較容易，還可用焊接法與其他材料結(jié)合，在電子電器、航空、汽車、醫(yī)療器械等產(chǎn)業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
PAI的強度是當(dāng)前非增強塑料中最高的，拉伸強度為190MPa，彎曲強度為250MPa，在1.8MPa負荷下熱變形溫度高達274℃。PAI具有良好的耐燒蝕性和高溫、高頻下的電磁性，對金屬和其他材料有很好的粘接性能，主要用于齒輪 、軸承和復(fù)印機分離爪等，還可用于飛行器的燒蝕材料、透磁材料和結(jié)構(gòu)材料。
PSU是略帶琥珀色、非晶型透明或半透明聚合物，其力學(xué)性能優(yōu)異、剛性大、耐磨、高強度，即使在高溫下也保持優(yōu)良的機械性能是其突出的優(yōu)點；其范圍為為-100~150℃,，長期使用溫度為160℃，短期使用溫度為 190℃。
聚砜有普通雙酚A型PSU（即通常所說的PSU）、聚苯砜和聚醚砜。
砜基的共軛效應(yīng)提供了抗氧化性和熱穩(wěn)定性；醚鏈改善了韌性，苯環(huán)保證了其力學(xué)強度與模量。
聚苯砜主鏈上的苯環(huán)，提供了高的耐熱性和機械性能；醚鍵提供了優(yōu)良的流動性和加工性能。
醚基提供了柔順性及高流動性，砜基提供了耐熱性，亞苯基提供了剛性。
聚芳酯（PAR）是主鏈上含有苯環(huán)和酯鍵的熱塑性樹脂。PAR具有良好的透光率（接近90%）、韌性、耐熱性、彈性回復(fù)、耐候性和阻燃性能，連續(xù)使用溫度最高達到170℃。主要用于精密器件、汽車、醫(yī)療、食品及日用品。
PAR結(jié)構(gòu)與PC相似，其性能大體一樣，可共用模具成型，但PAR的主鏈上芳環(huán)密度高，使得PAR耐熱性比PC更好，熱變形溫度比PC高20~40℃，且耐紫外線性、耐蠕變性優(yōu)異。但斷裂伸長率和抗沖擊性能不如聚碳酸酯。
LCP中文名稱為液晶化合物，所謂“液晶”就是在熔融狀態(tài)既擁有液體的流動性，又保持晶體的分子有序排列狀態(tài)的物質(zhì)。
LCP的機械性能優(yōu)秀，最大的特點是隨著壁厚的變薄，相對強度反而增大。LCP擁有較好的熱性能，連續(xù)使用溫度可以達到200℃-300℃。
LCP的介電常數(shù)和介電損耗很小，因此被應(yīng)用于電子器件上，如連接器、插槽、開關(guān)、支架和傳感器等。最廣受研究關(guān)注的是手機5G天線的應(yīng)用。
氟塑料(Fluoroplastie)指用氟樹脂制成的塑料。主要品種有聚四氟乙烯（PTFE）、四氟乙烯-乙烯共聚物（ETFE）、聚全氟乙丙烯（FEP），聚偏氟乙烯（PVDF）等。使用溫度在150℃-260℃之間。
