什么是高温塑料，高温塑料有哪些产品？

　　高温塑料，是可以在高于150℃的温度长期使用的塑料;它们具有许多在高工作温度下才能体现的优异性能，包括良好的机械性能和卓越的耐化学性，还包括抗辐射、阻燃和良好的电气性能;通过改性，可以提高材料的尺寸稳定性和刚性，同时改善摩擦性能和调整导电性;在军事、航空、航天、汽车及石油和天然气等行业，替换传统金属和陶瓷的过程中，高温塑料不断有新的、挑战性的应用，成为发展最快的塑料产品之一。

　　高温塑料主要包括芳香族聚酰胺(PPA, PARA)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳醚酮(PEAK)、聚酰亚胺(PI)、聚砜(PSU, PESU, PPSU)、聚芳酯(PAR)、液晶高分子(LCP)和氟塑料等，它们的长期使用温度在150到300 ℃之间，主要特点分别包括高耐热、高强度、高透明性、高流动性和高耐摩擦性等，而且可以通过改性进一步提高性能。这些高温塑料具备各自的优势和劣势，在航空航天、汽车电子、晶圆/半导体、集成电路等行业，以塑代钢、以塑代玻璃(或陶瓷)和各种挑战性应用中，需要不同的材料选择和产品设计，以满足各种要求。

　　下面介绍高温塑料产品性能及应用

　　工程塑料到高温塑料的桥梁——PPA, PARA

　　芳香族聚酰胺包括半芳香聚酰胺(Polyphthalamide, PPA)和全芳香聚酰胺(Polyarylamide, PARA)，通过在脂肪族PA分子主链中引入含有苯环的半芳香或全芳香酰胺链段，提升常规PA的机械性能、耐热性和尺寸稳定性等。

　　PPA的主要供应商有BASF, DuPont, DSM, EMS, SABIC和Solvay，常见的有PA4T, PA6T, PA9T, PA10T及其他PPA。表1，以DuPont的Zytel®为例，展示和对照PA6, PA66及PPA的性能，其中PPA为PA6T/XT(己二胺+甲基戊二胺+对苯二甲酸)。

　　PARA的主要供应商有美国杜邦DuPont, Solvay, Teijin等，其中最著名的是DuPont的Nomex(聚间苯二甲酰间苯二甲胺)和Kevlar(全对位聚芳酰胺)。Nomex主要产品形态是纸(绝缘纸)、片材和纤维;无熔点，370 ℃以上开始分解;介电强度高，可承受短期40 kV/mm的电压;力学韧性好(1.5 mm厚的绝缘纸，拉伸强度1800 N/cm，断裂伸长率8.0%);在220 ℃可长期使用十年以上;耐化学腐蚀、耐辐照和耐燃;主要用于电气绝缘(如变压器)和阻燃等。Kevlar主要产品形态是纤维和片材;无熔点，427 ℃以上开始分解;高强度、高模量和韧性(纤维的拉伸强度3.6 GPa，拉伸模量130 GPa，断裂伸长率3%);长期使用温度180 ℃;主要作为超强纤维和增强材料，用于军事、航空和航天等结构部件。

　　以塑代钢的典范——PPS, PAEK

　　聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide, PPS)是分子主链中带有苯硫键的热塑性、半结晶树脂。PPS的主要供应商有索尔维Solvay, Toray, Tosoh等。PPS可在180至220 oC温度范围内长期使用，吸水率极低，尺寸稳定性好，通过改性后，作为结构材料，广泛用于电子、电气、汽车等行业。表2，以Celanese的Fortron®为例，展示PPS的性能。

　　聚芳醚酮(Polyaryletherketon, PAEK)是半结晶、热塑性塑料，主要包括聚醚酮(Polyetherketone, PEK)、聚醚醚酮(Polyetheretherketone, PEEK)、聚醚酮酮(Polyetherketoneketone, PEKK)等。PAEK各品种间的区别是化学组成、醚酮的顺序和比例，玻璃化转变温度从143到175 ℃，熔点从338到375 ℃。PAEK分子结构中含有苯环，具有良好的机械性能、电绝缘性和耐化学腐蚀性;醚键又使其具有柔性，可以用热塑性塑料的加工方式进行成型加工。PAEK的主要供应商有AKRO-PLASTIC, Celanese, Evonik, Solvay和Victrex等。表3，以Victrex的PEEK为例，展示PEEK的性能。值得一提的是，PEEK在3D打印线材和粉体方面发展很快，Lehvoss, Indmatec, Solid Concepts等供应商可提供相关的材料。

　　以塑代玻璃的典范——PSU, PESU, PPSU

　　聚砜(Polysulfone, PSU或PSF)是一类主链中含有-SO2-的热塑性树脂，无定形。聚砜主要有三种，普通的双酚A型PSU，聚醚砜(Polyethersulfone, PESU)和聚芳砜(Polyphenylsulfone, PPSU)，三者的结构式见下图。聚砜的长期使用温度可达180 ℃，短期耐热可到220 ℃，具有良好的尺寸稳定性，电绝缘性，耐化学和耐水解性，主要应用在汽车、电子和电气、家居(食品接触)等领域，尤其是一些透明部件，是金属、玻璃和陶瓷的良好替代方案。

　　目前，聚砜的供应商主要有德国巴斯夫(BASF), 沙伯基础创新塑料(SABIC)等。表6以BASF的Ultrason®为例，展示PSU, PESU和PPSU的性能。三者均可进一步用玻纤和碳纤增强，采用注塑、挤出的工艺加工成型。

　　聚芳酯(Polyarylate, PAR)属于多芳基化合物，是主链有苯环和酯键的热塑性树脂，无定形。PAR具有良好的透光率(接近90%)、耐热性、弹性回复、耐候性和阻燃性能，主要用于精密器件、汽车、医疗、食品及日用品。PAR的典型代表是Unitika的U-polymer®，是双酚A和对苯二甲酸、间苯二甲酸的共聚物。表7展示了部分U-polymer的性能，值得一提的是PAR的韧性明显要优于聚砜类塑料。

　　特殊功能氟塑料PVDF, PTFE, PCTFE等

　　氟塑料是部分或全部氢原子被氟原子取代的聚烷烃。常见的六大氟塑料包括聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene, PTFE)，四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(可溶性聚四氟乙烯, Polyfluoroalkoxy, PFA)，聚全氟乙丙烯(Fluorinated Ethylene Propylene, FEP)，乙烯-四氟乙烯共聚物(聚氟乙烯，Ethylene-Tetra-Fluoro-Ethylene, ETFE),聚偏氟乙烯(Poly vinylidene fluoride, PVDF)和聚氯代三氟乙烯(Polychlorotrifluroethylene, PCTEF)。

　　整体上，氟塑料具有优异的耐腐蚀性、耐高低温、低摩擦系数、良好的自润滑性和介电性能，广泛应用于化工、电子、电气、航空、航天、机械、建筑、医药、汽车等工业领域。六大氟塑料的主要性能见表9，其中PTFE熔体粘度过大，不适用于注塑工艺;PFA, FEP, ETFE, PVDF和PCTEF的加工性能较优，可采用注塑、挤出等工艺成型。目前，氟塑料的主要供应商有3M, Chemours (原DuPont氟塑料), Dakin, Solvay, Arkema等，产品形态包括挤出型材、粒料、薄膜、粉体等。值得一提的是，有些氟塑料，如PVDF等，具备传统高温塑料所不具备的阻隔、压电等特殊性能，在一些锂电池、半导体等行业的挑战性新应用中发展快速。

　　咨询高温塑料原料价格及应用，请联系沙伯基础创新塑料(SABIC) 、美国杜邦(DuPont)、比利时-索尔维(solvay)、瑞士埃坶斯(ems)、德国巴斯夫(BASF)、德国科思创Covestro) 、日本帝人(TEIJIN ) 、日本旭化成(AsahiKASEI)、日本宝理(Polyplastics)、英国威格斯 (Victrex )原料供应商东莞市昊恩塑胶贸易有限公司，提供从材料鉴定、模具设计、成型加工等系列帮助，亦可为客户量身定制各特殊性能的材料，帮助客户提高产品竟争力。服务热线：13798909890。