五大工程塑料原料介绍

五大工程塑料原料介绍五大工程塑料主要指聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚酰胺(尼龙,Polyamide,PA)、聚缩醛(Polyacetal,PolyoxyMethylene,POM聚甲醛)、改性聚苯醚(PolyPhenyleneOxide,PPE)、聚酯(PET，PBT)。PA简介聚酰胺(PA)俗称尼龙，PA具有良好的机械性能、耐热性、耐磨损性、耐化学性、阻燃性和自润滑性，简洁加工、摩擦系数低，特别适宜于玻璃纤维和其他材料填充增加改性等。由于其具有优异的性能，因此在世界各国，PA的生产力量与产量都占工程塑料的第一位。广泛应用于汽车、电子电器、包装、机械、日用消费品等众多领域。PA50年的历史了，其进展历程大致可以分为两个主要阶段，一是PA6PA66PA610PA11PA12PA1010、PA61270PA46PA6TPA9T、MXD-6等。在世界范围内PA的需求量始终居工程塑料之首，由于多种改性PA的开发与应用，使得PA工业始终布满勃勃生气，生产与消费快速稳步增加，2023年世界PA的生产力量约为220万t/a，其中美国31%45%24%196t。品种以PA6、PA66为主，二者约占PA工程塑90%左右，世界范围内PA6PA663：2。由于各国或地区PA的进展历程不同，PA6PA66比例也有所区分，在欧洲PA6PA665：4,PA6PA664：6，而日本PA660%以上。PA生产与消费主要集中在西方兴旺国家与地区，主要生产厂家50t/a25.5t/a；罗地亚公司，21t/a；GE/霍尼维尔公司，20t/a；AlliedSignal公司，15t/a；陶氏化学公司，13t/a；UBE公司，8万t/a；DSM公司，7.5t/a；拜耳公司，6.5t/a等，另外日本有众多生产公司如东丽公司、旭化成公司等。PA工业生产呈现出以下几大特点，一是工程塑料与很多石油化工产品，全球范围不断进展兼并、PA的需求增加的生产主要集中在杜邦、巴斯夫、GE塑料、罗地亚、陶氏化学等几家大公司，这几大公司生产力量占据70%，这些公司将主宰和左右世界PA工业的命运与进展前途。聚己内酰胺〔PA6〕分子式：—[NH—〔CH2〕5—CO]n—介绍：聚己内酰胺〔PA6〕66。PA6喷涂、粉末成型、机加工、焊接、粘接。PA6PA，尺寸稳定性差，并影响电性能〔击穿电压〕。PA6180℃,160℃，用15%-50%玻纤增加，可提高至199℃，PA能提高其热变形温度。聚己二酰己二胺〔PA66〕分子式：—[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]n—66〔PA66〕66PA接、粘接。聚癸二酰己二胺分子式：—[NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO]n—610，PA610是半透亮、乳白色结晶型热塑性聚合物，性能介于PA6PA66之间，但相对密度小，具有较好的机械强度和韧性；吸水性小，因而尺寸稳PA6PA66更耐弱酸，耐有机溶剂，但也溶于酚类和甲酸中；属自熄性材料。聚十一内酰胺〔PA11〕分子式：—[NH(CH2)10CO]n—介绍：聚十一内酰胺〔PA11〕11，为白色、半透亮结晶型聚合物，相对密度小，熔点低，吸属外表静电粉末涂覆和火焰喷涂，亦可使其发泡制建材。透亮尼龙的主要品种为：聚对苯二甲酰三甲基己二胺PA6一样，是无定型聚合物，85%-95%；吸水率低，尺寸稳定性好，热膨胀系数、收缩率小；化学稳定性和耐老化性好；耐稀26.8。高抗冲尼龙666为基体，通过与接枝韧性聚合物共混的方法而制10倍以上，并具有优异的耐磨性和尺寸稳定性。单体浇铸尼龙〔MCPA〕介绍：单体浇铸尼龙又称MC尼龙，构造式为—{NH-(CH2)m}n—，式中M的值为6-106，故MC6，MC66高一倍左右，达3.5-7.0万，物理机械性能优于一般尼龙，有较好的强度，刚性、韧性、耐磨性、化学稳定性；吸水率低，尺寸稳定性好；有自熄性，持续耐热100℃。机械性能受温度影响较大，随着温度的上升，机械性能明显下降。制品可机加工，焊接，粘接。可旋转成型、浇铸、模压成型，特别适宜浇铸大型制件或少批量，多品种和构造简单的制件。聚十二二酰己二胺分子式：—[NH(CH2)6NHCO(CH2)10CO]n—介绍：聚十二二酰己二胺〔PA612〕又称聚酰胺612612PA612PA特点外，还具有相对宽度小，吸水性低，尺寸稳定性好的优点，有较高的拉伸强度和冲击强度。聚癸二酰癸二胺英文名：PolydecamethyleneSebacamide尼龙1010101019581959年由上海赛璐珞厂最早投产。101075℃下进展中和反响，生成尼龙1010盐。尼龙1010盐的反釜中，在240-260℃、1.2-2.5Mpa下缩聚制得尼1010粒料。666好，熔体流淌性好，易于100℃时长期与氧接触会渐渐呈现黄褐色，且机械强度下降，熔融1010还具有较好的电气绝缘性和化学稳定性，无毒。不溶于大等，耐霉菌、细菌和虫蛀。PC简介聚碳酸酯(PC)耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，是五大工程塑料中唯一具有良好透亮性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。目前广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域，随着改性争辩的不断深入，正快速拓展到航空航天、计算机、光盘等高科技领域。一、生产状况 聚碳酸酯工业化合成主要是界面光气化路线，以双酚A为原料，使用光气、氢氧化钠和二氯甲烷为原料及反响助剂，此法工艺成熟，产品质量较高，易于规模化和连续化生产，经济性好等，长期占据着聚碳酸酯生产的主导地位。但由于该法使用的原料光气剧毒，因此近年来各大公司纷纷争辩非光气法生产路线。1993年非光气法工艺争辩成功，并由GE塑料日本公司实现了工业化生产。主要以双酚A与碳酸二苯酯为原料，该工艺是一种符合环境要求的“绿色工艺”，已成为今后聚碳酸酯合成工艺的进展方向，估量将来在聚碳酸酯生产中将渐渐占据主导地位2023年全球PC总生产力量约230万吨/年，PC生产主要集中在美国、西欧和日本，上述三大产地生产力量约占世界总生产力量的90%。目前世界聚碳酸酯工业进展呈现两大特点，一是生产更趋集中和垄断，德国拜耳公司、美国GE化学公司、道化学公司及日本帝人公司的生产力量占世界总生产力量的80%左右，这几大公司把握着世界聚碳酸酯的生产与市场，主宰着世界聚碳酸酯的命运。二是亚洲进展快速，近年来随着亚洲经济逐步恢复，中国、印度经济的持续稳定进展，对工程塑料的需求越来越强劲，世界着名聚碳酸酯生产商纷纷来亚洲投资建厂，据不完全统计.1997～202370%10余家聚碳酸酯生产企业，目前能33000吨/年(光气法)1200吨/年(酯交换法)、1000吨/年(酯交换法)5000吨/年，年产量缺乏千吨。与国外公司相比，不仅规模微小，而且技术落后，远远不能满足国内需求。但是，我国将很快形成投资热潮。目前在华投资聚碳酸182020A2023年建成。日本帝人公司发言人宣布202345亿美元，2023102023年在南通或兰州建10万吨/年聚碳酸酯装置，中国精细化工(常州)5000吨/年特种聚碳酸酯。199550%19951995年我国聚碳酸酯的消4.2202334.335%左右，远远高于国民经济的平均增长速度和其它通用工程塑料的增长速度。由于国内产量微小，我国使用的聚碳酸酯主要从国外进口。2023、20232023PC23.5万吨、21.2万吨、34.2万吨。PC最大消费用户是电子电气工业，如电器仪表屏、计算机和办公设备的配件等，2023年消耗PCPC10CD、VCD、DVD市场的快速进展，光盘已成为国内聚碳40%，据保守估量，2023150余条，年PC4万吨左右；饮水桶及一些食品容器约消耗PC3万吨左右；汽车工业、复合材料、安全玻璃PC2万吨。外城市建设和西部大开发等根底工程的建设将对型建筑材料有较大的需求。业内人士估量将来几年我国15%左右，202345万吨左右。鉴于我国将来聚碳酸酯市场需求潜力巨大，国内很多单位通过各种途径寻求国外先进技术，近年来，5万吨/PC工程较为明确外，美国GE与燕山石化合资工程，常州合成化工厂、海南洋浦开发区、蚌埠建设投资公司预备招商引资建设聚碳酸酯的打算，至今尚无PC工程如期建成，也远远不能满足国内巨大市场需求。PC优越的综合性能日益受到重视，很多生产商对PC1997—2023年间全Pc将消灭肯定产能过剩，价格将有所下降，这对于主要依靠进口的我国无疑是件好事。三、应用进展 尽管PC具有很多优异性能，然而由于PC分子链的高刚性和大的空间阻位使其具有较高的熔体粘度，因此加工困难，易开裂，耐溶剂性和耐磨损性较差，因此对PC改性争辩成为PC应用争辩最重要的课题，目前聚合物合金化成为PC改性重要途径，国外已有大量性能优良PC合金投入市场，国内开发争辩起步较晚。PC合金材料的争辩不断进展，PCPC极具开发前景的应用领域。宽波透光的光学器械，作为一种透亮性能良好的工程塑料，PCCD、VCD、DVD光盘，还可以适用于高密度记录光盘的基材，尤其是PC与苯乙烯接枝生成的共聚物具有极佳的应用效果。PCPC分子链中引入硅氧基团，可以提高其硬度及耐擦伤性。PC作为高折射率塑料，用于制作耐高温光学纤维的芯材，假设在PCC—H链为C—F链所取代，则可以对可见光的吸取削减，能有效降低传递途中的信号损失。另外PC透亮窗材高层建筑幕墙、机场和体育场馆透亮建筑材料等方面应用格外普遍和具有潜力，今后重点是提高外表硬度和抗静电性。阻燃环保的通信电器，由于PCPC已经大量替代原有的酚醛塑料，今后重点开发阻燃PC用于通信电器领域中，因此无污染阻燃PC材料成为开发重点，PC的热变形温度和冲击强度，因此PCPC／ABS合金就特别适宜在通信电器及航空航天工业中应用。外表金属化的汽车部件，PCPC共混改性，所合弹性体分散了致开裂应PCPC还可以作为电磁波的屏蔽材料，应用于计算机中。PCA残留在树脂PC树脂，用作饮水桶和其他食品容器的生产与使用，国内应用前景格外看好。防开裂脆化的医疗器械，PC具有诸多优异性能，目前已应用于医疗器械中，由于其耐化学品性较差，PC在人工透析器、人工肺等医疗器械中应用要解决高温消毒导致裂纹的老化现象，假设抑制这些缺点，PC在医疗器械中应用可快速扩大。PPO简介苯醚〔PPO〕是世界五大通用工程塑料之一。它具有优异的物理与力学、耐热、绝缘等性能，但由于PPO流淌性较差，通常与其它塑料共混改性形成工程塑料合金使用〔简称MPPO〕，是目前工程塑料领域MPPO具有优良的综合性能和成型加工性能，因而在电子电气及家用电器、办公自动化机械、汽车等输送机械、建材、航空及军事等领域具有广泛的用途，成为开发国家的核PPOMPPO与世界开发国家的技术水平与产业化差距最大。PPO工程塑料的市场一般以单体、PPOMPPOMPPO最常消灭。在五大通用工程塑料中，MPPOPBT53年来，随着经济的复苏及MPPOPP合金的强劲市场需求，导致世界三大PPO生产公司〔GE、日本三菱瓦斯化学、旭化成〕纷纷扩大其生产规模。到2023年，46.54013亿美元。从规模、产量与市场来看，GE80％。PPOMPPO工程塑料在国外虽已进入成熟而稳定的进展阶段，但今后几年内，全球MPPO的需求量将仍旧会以7％～10％的年平均增加速度进展。将来十年，中国MPPO将进入市场需求高速增加阶段，企业将会获得重大进展机遇。首先，中国稳定的政治与良好的投资环境将进一步吸引开发国家与地区电子电气等零件制造向中国大陆连续大量转移与选购，国内家用与商用电器规模的扩大，以及电子信息终端产品的快速增长，必将带动MPPO材料的大量消费。其次，在将来52023年197万辆增加到2023年312万辆，进而成为世界汽车大国的进展速度，将全面启动MPPO材料的应用市场；此外“十五“期间，MPPO20％以2023MPPO3.5万～4万吨，20232023年将分别到达812万吨，从而到达开发国家目前的消费水平。PBT简介〔PolybutyleneterephathalatePBT〕〔DMT〕与1,4-丁二醇〔1,4-Butanediol〕聚合而成的一种结晶性热可塑性工程塑料。由于PBT树脂的—CH2—链增长，PET低，而结晶速度增快，其化学构造式如下：PBT在1970年月初期由美国Celanese公司争辩成功，并以Celanex商品名上市，随后世界知名厂商德国BASF、Bayer、美国GE、Ticona，日本Toray、三菱化学，台湾光合纤、长春人造树脂、南亚塑料等公司先后投入生产行列，全球生产厂商共计三十余家。PBT又可称为热塑性聚酯塑料，为适用于不同加工业者使用，一般多少会参加添加剂，或与其它塑料掺混，随着添加物比例不同，可制造不同规格的产PBTPBT具有耐热性、耐候性、耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好，广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等，而PBT产PPE、PC、POM、PA等共称为五大泛用工程塑料。PBT是全球进展历史最短的泛用工程塑料，但是在岛内却是最早投产的工程塑料，由于制程技术之层次1987年由光合纤公司开头生产销售，并以PET/PBT首度并产，1989年1990年九月开头生产销售。目前在PBTOEM厂商指定80%是以加玻纤方式掺混使用，因此用量有急速上升之趋势，其加玻纤之比例自10%50%30%居多，由于价格导向，正副料之比例约为各半使用，在掺配料方面仍以光、长春、南亚三大厂商为主，少数为纯料供给，或是厂商进口原料，自行掺配混练玻纤，近年来；直接由外国进口PBT-FRTP之情形已在10%以下。虽然岛内PBT树脂之产能已足够供给岛PBTFRTP多用于电子及电气零件，其品质要求较为严格，等级分类更简单。PBT下游应用的关系产业有包括汽车、电子/电器、机械业，岛内PBT主要用途做为电子电器零件，如连接器、绕线轴、继电器、开关、端子等，此项应用比率高达70%12%，其它包括日光灯零件、溜冰鞋等日18%，与国外应用比较相差不一，此乃因岛内信息电子产业蓬勃进展的带动，促使岛内PBT的应用比重偏重于信息电子产业的零件上。其用途分布如图-1所示。(1)连接器连接器是信号间的桥梁，是传递电子讯号及电源连接所不行或缺组件，PBT均衡的物性与价格正符合连接器的需要。PBT通常添加30%玻璃纤维掺混作为连接器，2023800亿元左右，估量耗用PBT13,500202310%左右的需求成长。目前岛内连接器使用之塑料PBT占40%，其次是PPS25%，LCP15%20%〔Nylon66，Nylon46等〕。PBT因机械性质、耐溶剂性、成形加工性佳且价格低而广泛被承受。PBTSMT型连接器上。(2)PBT的其次大用途是使用在散热风扇，散热风扇是置于机器内长时间旋转以帮助散热，对塑料物性要求有耐热、难燃、绝缘性及机械强度，PBT30%的形式应用作为散热风扇之外框及扇叶6成应用于计算机外设设备，其次是通讯设备、事务机器、如射出机等工作母机。岛内射出成型技术佳，模具、冲床修理等外围产业协作良好，使台湾散热风扇具国际竞争力，外销比例占五成，不管内外销皆用于电子信息产业。(3)绕线轴〔bobbin〕PBT的第三用途是作为变压器、继电PBT30%射出成形。绕线轴要求的物性包括绝缘性、耐热性、耐焊钖性、流淌性、强度等，适用材料有酚醛树脂、PBT、PA6、PET。酚醛树脂的性质都不错，但其成型性不及PBT，因PBTPBT焊钖耐热性差，但其环保意识较高的欧美日等国，PBT之趋势。目前岛内绕线轴材料方面：酚醛树脂使用量占65%，PBT20%，其它Nylon6、GF-PET、PPS15%(4)PBT量约2,200公吨，其中一半的PBTPCPBT/PCPBT/PC保险杆是100%外销欧美供修理市场使用，在汽车轻量化及可回收的潮流下，走向PP保险杆为主流，欧美PBT/PC汽车保险杆已成负成长，使得岛内订单逐年下降。此外PBT亦可用于车窗马达外壳，机车马达零件，汽车传动器齿轮盒等，预估2%(5)PBT15%玻璃纤维应用作为省电灯泡底座的内PBT/PC合胶作为溜冰鞋鞋底，其它如继电器外壳、插座、开关、调谐器外壳。PBT20年历史，在与国外比较之下，约落后5年。相较Nylon在国5525PBT在岛内之应用显得略微落后。PBTPBT生产厂商受到副牌料市场的影响，多年来经营相当艰困，必需朝承受连续式制程来设法降低本钱，表-1为各公司的产能。最近几年各厂扩大产能的速度相当快。表-2PBT的数量及金额，2023年进出口量皆大幅衰退，202311月，已经显示大幅成长的局面，预估受到岛内连接器产值成长及大市场进展乐观的鼓舞，202310%以上的成长空间。从出口地区而言，2023年香港及72%2023年这个比率将更多；从进口地区而言，2023年日本货即占有62%，并且皆属较高单价的产品,为副排料所难以取代。具体数字如表-3及表-4所示。最近原油及石化原料价格上涨的幅度相当大，在目前景气复苏疲弱的市况下，PBT的生产厂商通常会自行吸取增加的本钱，以避开调涨价格使市场更难翻开。但是，日本的WinTech公司已经宣布，生产本钱的4月起调整PBT25日圆，外销每公吨涨25美元。日本工程塑料的产销秩序较上轨道，PBT副牌料并不猖獗，前述价风格涨并不会受到太大的阻力。Ticona在亚洲、美国、欧洲都有PBT的生产据点，DSMEmmen3万公吨的PBT生产工PBT市场(7%)，打算在欧洲(Emmen最有可能)设立一6万公吨的工厂。TiconaDSM认为透过合作将可降低生产本钱，并将全球行销网作整合以提高市场占有率。2023年底在东京进展的国际橡塑料大展(IPF2023)中，日本大成Plas公司发表一项令业者侧目的技术，PBTPBT则渗PBT以外任何其它塑料都无法与铝合金严密结合。这种材料具有遮挡电磁涉及轻量化的功能，预料在两年内将在行动、PDA、笔记型计算机等携聚对苯二甲酸乙二醇酯PET聚对苯二甲酸乙二醇酯，英文名polyethyleneterephthalate(简称PET)，大量用作纤维，而工程塑料树PET是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，外表平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲乏性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。PET有酯键，在强酸、强碱和水蒸汽作用下会发生分解，耐有机溶剂、耐候性好。缺点是结晶速率慢，成型加工困难，模塑温度高，生产周期长，冲击性能差。一般通过增加、填充、共混等方法改进其加工性和物性，以玻璃纤维增加效果明显，提高树脂刚性、耐热性、耐药品性、电气性能和耐候性。但仍需改进结晶速度慢的弊病，可以实行添加成核剂和结晶促进剂等手段。加阻燃剂和防燃滴落剂可改进PET阻燃性和自熄性。为改进PET性能，PET可与PC、弹性体、PBT、PS类、ABS、PA形成合金。PET〔增加PET〕主要实行注射成型法加工，其他方法还有挤出、吹塑、涂覆和焊接、封接、机加工、真空镀膜等二次加工方法。成型前须充分枯燥。开关、马达风扇外壳、仪表机械零件、点钞机零件、电熨斗、电磁灶烤炉的配件；汽车工业中的流量把握阀、化油器盖、车窗把握器、脚踏变速器、配电盘罩；机械工业齿轮、叶片、皮带轮、泵零件、另外还有轮椅车体及轮子、灯罩外壳、照明器外壳、排水管接头、拉链、钟表零件、喷雾器部件。POM分子式；均聚甲醛：—[CH2O]n—;共聚甲醛:-[CH2O]n-CH2O-CH2-CH2]m-(n>>m)介绍：聚甲醛又名聚氧化次甲基，英文名polyoxymethylene〔POM〕。分子构造规整和结晶性使其POM为乳白色不透亮结晶性线性热塑性树脂，具有良好的综耐候性不抱负，室外应用要添加稳定剂。学腐蚀性，流淌特性，加工性均优于均聚甲醛，开发的产品为超高流淌〔快速成型〕，耐冲击和降低模具沉积牌号，也有无机填充，增加牌号。POM吸水率大于0.2%，成型前应预枯燥，POM熔融温度与分解温度相近，成型性较差，可进展注塑、具温度宜高些，或进展退火处理，或参加增加材料〔如无碱玻璃纤维〕。POM强度高，质轻，常用来代建材等部门。POM被广泛用于制造各种滑动、转动机械零件，做各种齿轮、杠杆、滑轮、链轮，特别适宜做轴承，热水阀门、周密计量阀、输送机的链环和辊子、流量计、汽车内外部把手、曲柄等车窗转动机械，油泵轴承座和叶轮燃气开关阀、电子开关零件、紧固体、接线柱镜面罩、电风扇零件、加热板、仪表钮；录音录卷轴；温控定时器；动力工具，庭园整理工具零件；另外可作为冲浪板、帆船及各种雪撬零件，手表微型齿轮、体育用设备的框架辅件和背包用各种环扣、紧固件、打火机、拉链、扣环；医疗器械中的心脏起博器；人造心脏瓣膜、顶椎、假肢等。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABSABS树脂是一种共混物，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名Acrylonitrile-butadiene-styrene(简称ABS)，这三者的一般比例为20：30：50(熔点为175℃)。只要转变加丁二烯的组份，则其冲击强度会得到提高，但是硬度和流淌性就会降低，强度和耐热性亦变差。ABS是一种综合性能格外良好的树脂，无毒，微黄色，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度，PA、PVC0.4%-0.8%范围内，假设经玻纤增加后可以削减到0.2%-0.4%，而且绝少消灭塑化后收缩。ABS具有良好的成型加工性，制品外表光滑度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。ABS尚具有良好的配混性，可与多种树脂配混成合金(共混物)PC/ABSABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，使之具有的性能和的应用领域，ABSPMMAABS，透80%。ABS虽未列入五大通用工程塑料(HDT=80℃左右,100℃)，但是它的使用量远远超过五大类通33%，ABSABS称作亚工程塑料。一、ABS的应用领域ABS绍下如：1、汽车工业汽车工业中有众多零件是用ABSABS合金制造的，如上海的桑塔纳轿车，每辆车用ABS11kg,位列ABS2023ABS的量就到达3.520236万吨，轿车中主要零部件使用ABSPC/ABS作骨架，外表再复以PVC/ABS制成的薄膜。此外，车内装饰件大量使用了ABS，如手套箱、杂物箱总成是用耐热ABSABSABS为原料。2、办公室机器ABS制作的零件。3、家用电器ABSVCD中也大量选用ABSABS制作的零件，厨房用具也大量使用了ABS制作的零件。4、玩具很多秀丽的玩具、组合式的智力开发玩具也可使用ABSABS的市场。二、ABS的成型工艺1、枯燥ABS是吸水的塑料，于室温下，24小时可吸取0.2%-0.35%水分，虽然这种水分不至于对机械性能产生重大影响，但注塑时假设湿度超过0.2%，塑料外表质量会受大的影响，所以对ABS进展成型加工时，肯定0.2