工程塑料知识：以塑代钢的典范——聚苯硫醚PPS, 聚醚醚酮PEEK, 聚酰亚胺PI

　　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Celanese, DIC, Kureha, Polyplastics, Solvay, Toray, Tosoh和Zhejiang NHU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。

　　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 Solvay和Victrex等。PEEK在3D打印线材和粉体方面发展很快，Victrex、Solid Concepts等供应商可提供相关的材料。

　　聚酰亚胺(Polyimide, PI)是主链上含有酰亚胺(-CO-NH-CO-)的聚合物，包括脂肪族、半芳香族和芳香族PI三种，无定形为主，有热塑和热固性。PI无明显熔点，耐高温达400 ℃ ，高绝缘性能;广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。PI的主要产品形态是薄膜、纤维、泡沫及树脂。PI薄膜的主要供应商有3E Etese, Arakawa, DuPont, Kaneka, Mitsui, Taimide等。DuPont的Kapton®的Type 100 HN PI薄膜在23 ℃和200 ℃下的拉伸强度分别为231 MPa和139 MPa，拉伸模量分别为2.5 GPa和2.9 GPa。

　　在高温塑料中，从耐温的维度来看，聚酰亚胺(PI)位于金字塔的顶部。聚酰亚胺由二酐和二胺聚合而成，通过进一步在主链上引入醚键和酰胺键，可分别获得聚醚-酰亚胺(Polyether-imide, PEI)和聚酰胺-酰亚胺(Polyamide-imide, PAI)。对于商业化的热塑性聚酰亚胺，PI, PEI和PAI的典型代表分别是Mitsui的Aurum®，Sabic的Ultem®和Solvay的Torlon®。值得一提的是，Sabic的Ultem® PEI已经开始应用在Stratasys的3D打印丝材中(Ultem® 9085)。总之，聚酰亚胺的品种较多，综合性能突出，从薄膜、纤维、涂料、泡沫到复合材料等，可以根据各种应用目的进行选择。

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