五大工程塑料的性能特点和具体应用

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, Polyoxy Methylene, POM聚甲醛)、改性聚苯醚(Poly Phenylene Oxide, 变性PPE)、聚酯(PET，PBT)。

工程塑料之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，容易加工、摩擦系数低，特别适宜于玻璃纤维和其他材料填充增强改性等。

由于其具有优异的性能，因此在世界各国，PA的生产能力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。

生产现状PA作为工程塑料使用已有近50年的历史了，其发展历程大致可以分为两个主要阶段，一是20世纪70年代以前，以开发新品种为主，开发的品种主要有PA6、PA66、PA610、PA11、PA12、PA1010、PA612、芳香酰胺等；70年代至今，以改性为主，同时也开发出一些新的小品种，如PA46、PA6T、PA9T、MXD-6等。

在世界范围内PA的需求量一直居工程塑料之首，由于多种改性PA的开发与应用，使得PA工业一直充满勃勃生机，生产与消费快速稳步增加，2001年世界PA的生产能力约为220万t/a，其中美国占31%，欧洲占45%，亚洲占24%，产量约为196万t。

品种以PA6、PA66为主，二者约占PA工程塑料总量的90%左右，世界范围内PA6与PA66的比例约为3：2。

由于各国或地区PA的发展历程不同，PA6与PA66比例也有所区别，在欧洲PA6与PA66比为5：4,美国PA6与PA66之比为4：6，而日本则以PA6为主，约占总产量的60%以上。

PA生产与消费主要集中在西方发达国家与地区，主要生产厂家与生产能力为，杜邦公司，生产能力50万t/a；巴斯夫公司25.5万t/a；罗地亚公司，21万t/a；GE/霍尼维尔公司，20万t/a；Allied Signal 公司，15万t/a；陶氏化学公司，13万t/a；UBE公司，8万t/a；DSM公司，7.5万t/a；拜耳公司，6.5万t/a等，另外日本有众多生产公司如东丽公司、旭化成公司等。

目前PA工业生产呈现出以下几大特点，一是工程塑料与许多石油化工产品，全球范围不断进行兼并、重组，向集中化、规模化、专业化、高技术含量化方向发展；二是尽管近年来全球市场对PA的需求增加速度放缓，但是许多主要生产商仍在追加投资，以占领更多的市场，尤其是快速发展的亚洲市场；三是PA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，这几大公司生产能力占据全球总生产能力的近70%，这些公司将主宰和左右世界PA工业的命运与发展前途。

聚己内酰胺（PA6）分子式：—[NH—（CH2）5—CO]n—介绍：聚己内酰胺（PA6）又称聚酰胺6、尼龙6。

PA6为乳白色或微黄色透明到不透明角质状结晶性聚合物，可自由着色，韧性、耐磨性、自润滑性好、刚性小、耐低温，耐细菌、能慢燃，离火慢熄，有滴落、起泡现象，成型加工性极好：可注塑、吹塑、浇塑、喷涂、粉末成型、机加工、焊接、粘接。

PA6是吸水率最高的PA，尺寸稳定性差，并影响电性能（击穿电压）。

PA6最高使用温度可达180℃,加抗冲改性剂后会降至160℃，用15%-50%玻纤增强，可提高至199℃，无机填充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—介绍：聚己二酰己二胺又称聚酰胺 66（PA66）或尼龙 66，由己二酸和己二胺通过缩聚反应制得。

尼龙66为半透明或不透明的乳白色结晶聚合物，受紫外光照射会发紫白色或蓝白色光，机械强度较高，耐应力开裂性好，是耐磨性最好的PA，自润滑性优良，仅次于聚四氟乙烯和聚甲醛，耐热性也较好，属自熄性材料，化学稳定性好，尤其耐油性极佳，但易溶于苯酚，甲酸等极性溶剂，加碳黑可提高耐候性；吸水性大，因而尺寸稳定性差，成型加工性好，可用于注塑、挤出、吹塑、喷涂、浇铸成型、机械加工、焊接、粘接。

聚癸二酰己二胺分子式：—[NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO]n—介绍：聚癸二酰己二胺（PA610）又称聚酰胺610或尼龙610，PA610是半透明、乳白色结晶型热塑性聚合物，性能介于PA6和PA66之间，但相对密度小，具有较好的机械强度和韧性；吸水性小，因而尺寸稳定性好；耐强碱，比PA6和PA66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）又称尼龙11，为白色、半透明结晶型聚合物，相对密度小，熔点低，吸水性低，尺寸稳定性好，柔性好，耐曲折，低温冲击性好，成型温度范围宽，成纤性亦好，染色性差，可添加石墨、二硫化钼、玻璃纤维增强改性。

可采用一般热塑性塑料成型工艺，可烧结成型、流延成膜、金属表面静电粉末涂覆和火焰喷涂，亦可使其发泡制建材。

透明尼龙的主要品种为：聚对苯二甲酰三甲基己二胺介绍：聚对苯二甲酰三甲基己二胺又名透明尼龙。

性能，成型方法、用途与PA6相同，是无定型聚合物，透光率达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；耐稀酸、稀碱、氯代和氟代烃，无臭、无毒、电绝缘性好；属自熄性材料，氧指数为26.8。

高抗冲尼龙介绍：高抗冲尼龙又名增韧尼龙，以尼龙66或尼龙6为基体，通过与接枝韧性聚合物共混的方法而制得的具有高冲击强度的尼龙，虽然强度、刚性、耐热性比母体尼龙有所下降，但冲击强度大幅提高，可提高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，结构式为—{NH-(CH2)m}n—，式中M的值为6-10，一般为6，故通常称MC尼龙6，MC尼龙6分子量比普通尼龙6高一倍左右，达3.5-7.0万，物理机械性能优于普通尼龙，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，持续耐热可达100℃。

机械性能受温度影响较大，随着温度的升高，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，多品种和结构复杂的制件。

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612或尼龙612， PA612除具有一般PA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：Polydecamethylene Sebacamide 尼龙1010介绍：尼龙1010是我国在1958年研制的， 1959年由上海赛璐珞厂最早投产。

技术路线：尼龙1010是由癸二酸经缩聚制得的。

将癸二酸和癸二胺以等摩尔比溶于乙醇中，在常压75℃下进行中和反应，生成尼龙1010盐。

尼龙1010盐的反釜中，在240-260℃、1.2-2.5Mpa 下缩聚制得尼龙1010。

缩聚可分间歇法和连续法。

亦可用精制的癸二胺与癸二酸的等摩尔比的水溶液直接缩聚而制得聚合物，然后经挤带、冷却、造粒而制得尼龙1010粒料。

性能：尼龙1010是半透明、轻而硬、表面光亮的结晶形白色或微黄色颗粒，相对密度和吸水性比尼龙6和尼龙66低，机械强度高，冲击韧性、耐磨性和自润滑性好，耐寒性比尼龙6好，熔体流动性好，易于成型加工，但熔体温度范围较窄，高于100℃时长期与氧接触会逐渐呈现黄褐色，且机械强度下降，熔融太时与氧接触极易引起热氧化降解。

尼龙1010还具有较好的电气绝缘性和化学稳定性，无毒。

不溶于大部分非极性溶剂，如烃、脂类、低级醇等，但溶解于强极性溶剂，如苯酚、浓硫酸、甲酸、水合三氯乙醛等，耐霉菌、细菌和虫蛀。

工程塑料之PC简介聚碳酸酯(PC)树脂是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，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明性的产品，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，随着改性研究的不断深入，正迅速拓展到航空航天、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应助剂，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研究非光气法生产路线。

1993年非光气法工艺研究成功，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发展方向，预计未来在聚碳酸酯生产中将逐渐占据主导地位。

2002年全球PC总生产能力约230万吨/年，PC生产主要集中在美国、西欧和日本，上述三大产地生产能力约占世界总生产能力的90%。

目前世界聚碳酸酯工业发展呈现两大特点，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能力占世界总生产能力的80%左右，这几大公司控制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。

二是亚洲发展迅速，近年来随着亚洲经济逐步恢复，中国、印度经济的持续稳定发展，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.1997～2004年建设或拟建的聚碳酸酯装置70%在亚洲。

我国原有10余家聚碳酸酯生产企业，目前能维持生产仅有3家，分别为常州合成化工总厂3000吨/年(光气法)、上海中联化工厂1200吨/年(酯交换法)、重庆长风化工厂1000吨/年(酯交换法)，总产能约5000吨/年，年产量不足千吨。

与国外公司相比，不仅规模极小，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酯的国际跨国公司，主要有德国拜耳、日本帝人。

拜耳公司在上海漕泾化工区18亿美元的第一期投资中，包括20万吨／年聚碳酸酯及配套的20万吨／年双酚A项目，将于2005年建成。

日本帝人公司发言人宣布其制造和销售树脂的子公司帝人化成将从2005年4月开始在浙江省生产聚碳酸酯树脂，投资5亿美元，2007年形成年产10万吨聚碳酸酯的生产规模。

从国内方面看，中国蓝星计划2004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)开发园区将建设5000吨/年特种聚碳酸酯。

二、市场需求1995年以前聚碳酸酯在国内主要用于制备纺织业用沙管，占总消耗量的50%左右。