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特种工程塑料发展简介
2004年15期 发行日期:2005-09-05
作者:卢涛
特种工程塑料发展简介
  国外情况
  高性能特种工程塑料是为了满足军事、航空航天等领域的特殊要
求发展起来的,研制开发始于20世纪60年代,研发主要集中在欧、
美、日等发达国家。20世纪六七十年代,国外相继开发出一系列的
特种工程塑料并快速工业化,较为典型的有:1964年杜邦开发的聚
酰亚胺,耐热达350℃,也是迄今耐热最优秀的工程塑料之一。1964
年GE开发的PPS和PEI,耐温在100~200℃,主要应用于电子绝缘
行业。1965年,美国UCC开发的聚砜(PSF)产品,玻璃化温度为190
℃,可在150℃下长期使用。1972年,英国ICI开发出聚醚砜(PES),
玻璃化温度达225℃,可在180~200℃下长期使用,应用领域大为扩
展。
    20世纪80年代,高性能工程塑料发展更快,年均增长率达10%
以上。1982年,ICI公司推出结晶型聚醚醚酮(PEEK),玻璃化温度
143℃,熔点335℃,可在250℃下长期使用,尽管存在溶解性差、合
成条件苛刻(合成温度350℃以上)、价格昂贵等缺点,仍很快推广
应用于各种高技术领域,年销量逾千吨,是综合性能最优异的高端材
料之一。
    20世纪90年代中期,国外高性能工程塑料发展更是如火如荼,
年均增长率达15%以上,1998年增长率达17%。据统计,到2007年,
全球耐高温高性能工程塑料产值至少将达80亿美元。
  国内情况
    我国高性能工程塑料发展始于上世纪70年代晚期,80年代进行
了深入的研究开发,90年代取得了突破性进展。如吉林大学成功仿
制ICI公司的PES和PEEK产品,并在“八五”期间完成10t/a规模
中试,“九五”期间建成300t/a PES生产线,现正拟建500t/a PEEK
生产装置;长春应化所成功合成可溶性聚醚醚酮(PEEK-C),但耐热
性及化学稳定性欠佳,未能实现产业化;大连理工大学相继开发成功
含二氮杂萘联苯结构的聚醚酮(PPEK)、聚醚砜(PPES)、聚醚砜酮
(PPESK)、聚醚氰酮(PPENK)、聚醚酰亚胺(PPEAI)等一系列新品
种,并于2000年完成PPEK、PPES、PPESK等品种100t/a中试,2001
年建成500t/a PPEK、PPES、PPESK生产线;四川大学聚苯硫醚(PPS)
工程研究中心在“八五”期间完成聚苯硫醚新合成路线研究,并在2002
年建成1000t/a生产线;上海合成树脂研究所开发成功PEI合成技术,
并在实验装置上投产。
    目前国内高性能工程塑料行业还处于摇篮期,材料品种少,生产
规模小,技术含量低,尚未形成完整的从原料树脂生产到复合材料开
发,二次成品加工到新产品应用研发的产业链。
  存在问题
    长期以来困扰特种工程塑料的问题是耐高温、可溶解、易加工、
低成本不可兼得。如:PES、PEI等易于加工,但耐热性不够高;PI、
PEEK等耐热性能优异,但加工困难且成本高。
    近年来,ICI、Amoco、3M、Du Pont以及BASF等公司竞相研制
开发耐热等级高、易于加工、成本相对低廉的聚芳醚新品种。虽成功
开发出耐热性更好的PEK、PEKK、PEEKK等新品种,但没有解决难溶
解、难加工、成本较高等问题,未能实现大规模工业生产。GE开发
出商品名Ultem的可溶性聚醚酰亚胺(PEI),可在220℃作为绝缘材
料使用,但由于分子链中引入柔性醚,玻璃化温度较PI低,在更高
耐热要求领域应用受到限制。(卢涛)
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