工程塑料网【浅谈工程塑料的创新与发展】

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近年来，工程塑料行业是化工新材料产业的重要组成部分，也是其中较具活力和发展潜力的领域。随着国家政策的支持和下**业的需求增长，工程塑料行业整体呈现稳健增长态势，市场规模持续扩大，随着新能源汽车的推广和基础设施的建设，下游市场需求释放，PPS、PEEK、LCP、PSF、PI等特种工程塑料的消费量未来将稳步上升，同时也面临着转型升级、错位发展、产业集群等机遇和挑战。

我协会现将工程塑料行业的现状与发展做了一个简单的梳理，希望对会员单位的未来发展与建设起到积极的作用。

v工程塑料发展现状

工程塑料属于石油化工产业链中的中间产品，其上游包括石油产品、甲醛、PA66、双酚A等化工原料、塑料阻燃剂等。工程塑料可分为通用工程塑料和特种工程塑料两类，前者主要品种有聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚酯(PBT和PET)和聚苯醚(PPO)五大通用工程塑料；后者主要是指耐热达150℃以上的工程塑料，如特种工程塑料，其所含品种较多，我国已量产的特种工程塑料品种有聚苯硫醚(PPS)、聚砜类(PSU)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、聚醚砜(PES)、液晶高分子聚合物(LCP)等。我国工程塑料行业企业数量众多，企业分布呈现一定区域集群特征，企业分布数量最多的省份分别为山东、江苏与广东。

目前，工程塑料广泛应用于汽车、电气设备、消费电子、家用电器、机械制造、航空航天等领域，其产业链如下图1所示：

图1 工程塑料产业链示意图

工程塑料是指具有高强度、高温、高耐腐蚀性能、易加工成形、优良绝缘性能等特点的高分子化合物。工程塑料广泛应用于汽车、电子、机械、医疗、建筑等领域，是现代工业中不可或缺的材料之一。

工程塑料产业在技术方面不断创新，研发出更好的材料和制备工艺。通过改善材料的配方和结构设计，使得工程塑料的力学性能、导热性能、电性能等有了较大提升。同时，通过改进模具制造、注塑工艺等技术，提高了工程塑料制品的精度和质量，满足了不同行业的需求。

随着合成技术的研究和发展，工程塑料的品种越来越多，不断有新的材料问世。例如聚酰胺类、聚醚醚酮类、聚醚酯类、聚醚酰亚胺类等新型特种工程塑料的应用逐渐增多。这些新材料在耐高温、耐腐蚀、耐磨、阻燃等方面有诸多优势，推动着工程塑料在各个行业的应用。

工程塑料在汽车、电子电器、航空航天、军事、医疗等领域的应用正在逐步扩大。尤其是电子电器行业，工程塑料的应用可以提高产品的电绝缘性能和阻燃性能，保障电子电器产品的安全性和可靠性，工程塑料逐渐成为电子通信类产品的首选材料。随着环保意识和可持续发展理念的提升，消费者对于环保型材料的需求越来越高。市场上逐步推广绿色包装材料及其他环保塑料。可以预见，在未来几年中，绿色工程塑料的市场规模将会逐渐扩大。

v最具有代表性的工程塑料

1、聚碳酸酯

聚碳酸酯（PC）具有力学性能优异、冲击强度高、透明度高、尺寸稳定的特点，PC材料不耐溶剂，使用过程中易产生应力开裂。

PC材料在较宽的湿度的和温度范围内具有较高的强度、良好的绝缘性，可用于制造各类电器组件结构、盖子和外壳，是电动工具壳体、绝缘套管、真空吸尘器组件、线圈框架等的原材料，也是对尺寸精度要求较高的零件的原材料，例如录像机、计算机、交换器、电视机、继电器等通信类产品的重要组件。

PC/ABS（由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯单体构成的三元共聚物）材料多用于制造显示器外壳、手机电池、电器外壳、手机外壳、笔记本电脑外壳、电器外壳等电子通信类产品。

2、聚酰亚胺

聚酰亚胺是目前工程塑料中耐热性最好的品种之一，其性能居于高分子材料金字塔的顶端，主要应用于5G通信、柔屏显示、折叠手机、芯片封装、新能源汽车、高铁地铁、风电行业等行业，是严重影响高新技术产业快速发展的“卡脖子”材料，也是重点发展的高分子材料之一。

PI薄膜材料热分解温度高达600 ℃和优异的力学性能，且其热膨胀系数、介电系数较低，可用于制造耐高温电线、电缆绕包材料等；PI 泡沫塑料电学性能优异，可用于制造电器或电机隔热层、耐高温芯材，可作为绝缘材料用于大规模集成电路或超高压电机线圈层间材料。

此外，聚酰亚胺树脂基复合材料不仅具有优异的力学性能、耐高温性能，还兼具了其他材料的优势，使得复合材料综合性能优异，极大地拓宽了PI材料在电子通信领域的应用范围。

3、聚苯硫醚

聚苯硫醚（PPS）是一种热塑性树脂，被称为“塑料黄金”，与聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚砜、液晶聚合物、聚芳酯统称为六大特种工程塑料，也是八大重要的宇航材料之一。PPS材料具有优异的机械性能、良好的热稳定性和电绝缘性，在电子通信类产品中应用十分广泛，电器类设备组件中使用的 PPS 材料占其总消费量的50%以上。

PPS材料常用于制造电视机、电脑等的接线柱、高压元件、外壳、插座等；可用于制造阻流圈、变压器、继电器的壳体于骨架；利用PPS材料的高频性能，可以制造微调电容器和H级绕线架；可作为计数器、复印机、电脑、温度传感器、转速器、照相机等设备的材料。

电子设备、无线通信终端已经逐渐渗透到人们日常生活的方方面面，工程塑料的市场潜力巨大 , 不同环境、不同领域中使用的电子通信类产品对工程塑料性能的需求各不相同。

4、聚醚醚酮

聚醚醚酮（PEEK）材料属于特种工程塑料中的一种，具有耐高温、耐腐蚀、机械强度高、自润滑等特点，除以下物理特性外，PEEK还具有易于注塑成型、挤出成型和切削加工等优异的加工特性。目前在汽车制造、航空航天、医疗器械等领域有着广泛的应用。如果将塑料的性能用金字塔来表示，PEEK材料当之无愧的可以排在金字塔塔顶，在特种工程塑料中，PEEK是目前进口依存度最大的材料之一。。

PEEK作为问世数十年的尖端材料，其真正壁垒在于生产工艺的长期探索和反应过程控制的反复调整所积累的技术参数。从反应阶段到处理大型工业设备中的诸多工程因素（如传热、传质、流动与混合等），再到保证设备的稳定性和工艺的重现性，都面临大量问题需要解决。

聚醚醚酮具有出色的耐高温性能，可在200℃-250°C的温度下稳定工作，因此广泛应用于汽车、航空航天等高温环境下的部件制造，如发动机零部件、航空领域中的大型结构件等。PEEK还具有生物相容性、耐化学腐蚀性、低摩擦系数等特点，被用于制造医疗器械，如牙科种植体、人造髋关节等。在电子领域相关领域，PEEK常用于电子领域中的高温电缆套管、绝缘板等部件的制造。

v工程塑料发展趋势

1. 功能化

以共聚、超支化合成、共混改性等方法，赋予聚合物更优异的性能与功能性，实现特殊功能树脂的定制化合成、加工。

2. 高性能化

通过树脂分子结构定制与新型加工手段的结合，实现对特种工程塑料的聚集态结构及相结构的定制。

3. 规模化

提升树脂合成规模，总结产业化放大过程中的工程问题，引入AI等先进技术，实现节能减排降低成本，提升产品稳定性。

4. 系列化

实现涂料级、工程塑料级、纤维级、薄膜级、挤出级、复合材料级的全品种生产供应能力，以满足不同应用领域的需求。

5. 可循环化

探索高性能聚合物及其复合材料的重复加工及老化行为，实现服役寿命准确预测，及材料服役后的回收利用。

6. 高端应用开发

面向航空航天、新一代信息技术、海洋工程、装备制造、轨道交通、新能源汽车、生物医药等国家高新技术应用需求。

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