一文了解特種工程塑料：聚芳醚酮PAEK、聚酰亞胺PI、液晶聚合物L(fēng)CP、聚苯硫醚PPS、聚砜PSU、半芳香族聚酰胺PPA

特種工程塑料指綜合性能較高，長(zhǎng)期使用溫度在 150℃以上的一類(lèi)工程塑料，包括聚苯硫醚（PPS）、聚酰亞胺（PI）、聚醚醚酮（PEEK）、液晶聚合物（LCP）及聚砜（PSF）等。

與普通工程塑料相比，特種工程塑料具有耐高溫、高強(qiáng)度、耐疲勞、抗蠕變和耐化學(xué)品等特殊性能，廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工、電子電器、汽車(chē)、家電、廚衛(wèi)、 交通運(yùn)輸、醫(yī)療器械和機(jī)械制造、精密器械等眾多領(lǐng)域。

相較工程塑料，特種工程塑料性能更優(yōu)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)，附加值更高。

作為高分子新材料的特種工程塑料是繼通用塑料和工程塑料之后發(fā)展起來(lái)的第三代塑料，其兼具耐熱、絕緣、耐腐蝕和機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。隨著5G通訊、半導(dǎo)體、醫(yī)療行業(yè)材料升級(jí)等時(shí)代的到來(lái)，特種工程塑料對(duì)傳統(tǒng)材料的替代速度進(jìn)一步加快。

表1 主要特種工程塑料介紹

聚酰亞胺具有優(yōu)異的耐輻照、耐腐蝕、耐高低溫性能、化學(xué)穩(wěn)定性以及力學(xué)性能、介電性能，與碳纖維、芳綸纖維并稱(chēng)為制約我國(guó)發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的三大 “卡脖子 ” 高分子材料。PI 的綜合性能位居高性能聚合物材料金字塔的頂端，在航空航天、電子電氣、交通運(yùn)輸、能源動(dòng)力、國(guó)防軍工等眾多高技術(shù)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。

聚酰亞胺（PI）是指分子主鏈含酰亞胺環(huán)（-CO-NH-CO-）的芳雜環(huán)高分子化合物聚酰亞胺，分子結(jié)構(gòu)為由苯環(huán)與含氮雜環(huán)形成的梯形結(jié)構(gòu)，苯環(huán)的共軛雙鍵和酰亞胺的碳氧雙鍵結(jié)構(gòu)使分子穩(wěn)定，耐熱性能非常優(yōu)秀，長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)300℃以上，兼具優(yōu)異的電絕緣性和機(jī)械強(qiáng)度。經(jīng)強(qiáng)酸腐蝕后仍具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，耐腐蝕能力強(qiáng)，發(fā)煙率低，在-269℃的液態(tài)氦中存在一段時(shí)間都不會(huì)發(fā)生斷裂。

PI 具有耐高溫（熱分解溫度≥ 500℃）、耐低溫（低至-269℃）性能；熱膨脹系數(shù)僅為10-5~10-7℃-1；1000Hz下介電常數(shù)為4.0，介電損耗僅為0.004~0.007，體積電阻率為105Ω·m，屬F~H級(jí)絕緣； 拉伸強(qiáng)度為100~400 MPa，纖維彈性模量理論上可達(dá)500GPa，僅次于碳纖維（700GPa）；此外還有耐輻照、阻燃自熄、生物相容等優(yōu)勢(shì)。PI 的綜合性能位居高性能聚合物材料金字塔的頂端，廣泛應(yīng)用于航空航天、電器絕緣、液晶顯示、微電子等領(lǐng)域。

特種工程塑料PAEK的性質(zhì)主要由組成化合物的分子結(jié)構(gòu)、分子聚合度以及相對(duì)分子質(zhì)量決定。PAEK的基本單元通過(guò)亞苯基將酮羰基和醚鍵以不同組合方式相連，可以得到多種類(lèi)型的長(zhǎng)鏈高分子聚合物，最具代表性的是聚醚醚酮（PEEK）和聚醚酮酮（PEKK）。PAEK具有優(yōu)異的熱塑性和生物相容性，作為新型生物活性材料廣泛應(yīng)用于創(chuàng)傷修復(fù)領(lǐng)域。

1）聚醚醚酮（PEEK）

PEEK的基本分子單元是亞苯基通過(guò)兩個(gè)醚鍵和一個(gè)酮羰基重復(fù)連接而成，分子結(jié)構(gòu)中存在穩(wěn)定的共軛芳香苯環(huán)，不存在流動(dòng)的電子，所以PEEK具有優(yōu)異絕緣性能。PEEK不存在極性基團(tuán)，有優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性，除強(qiáng)氧化性酸如濃硝酸外，幾乎能耐任何化學(xué)藥品腐蝕。PEEK的吸水性極小，高壓水蒸汽中長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，不易溶脹。PEEK抗輻射能力優(yōu)異，遠(yuǎn)優(yōu)于耐輻射能力超強(qiáng)的通用樹(shù)脂聚苯乙烯。

PEEK獨(dú)特的化學(xué)組成使其具有優(yōu)異的力學(xué)性能、優(yōu)良的生物相容性及特有的Ｘ射線(xiàn)透射性，廣泛應(yīng)用于臨床外科植入領(lǐng)域。通過(guò)改性方法優(yōu)化PEEK的生物惰性，可將其作為種植體應(yīng)用于口腔種植領(lǐng)域。

PEEK與碳纖維組成的復(fù)合材料具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和熔點(diǎn)流動(dòng)性。碳纖維的加入顯著提升了PEEK樹(shù)脂的強(qiáng)度和剛度，使其在高溫和復(fù)雜化學(xué)環(huán)境下仍能保持良好的性能。碳纖維增強(qiáng)PEEK在高溫（可達(dá)320°C）和化學(xué)腐蝕環(huán)境中表現(xiàn)出色，適合用于極端條件下的部件。這種復(fù)合材料被廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療器械、電子電器等要求高的場(chǎng)合。

自1978年P(guān)EEK開(kāi)始商業(yè)應(yīng)用以來(lái)，其全球產(chǎn)量日益增長(zhǎng)，使用量從2012年的3590ｔ增至2020年的5835ｔ。英國(guó)、印度和中國(guó)是PEEK的主要生產(chǎn)集中地，歐洲、美洲和亞太地區(qū)是消費(fèi)集中地，其中，歐洲的PEEK市場(chǎng)最為成熟。英國(guó)是PEEK**出口國(guó)， Victrex和Solvay兩家公司壟斷全球PEEK市場(chǎng)90％以上的份額。目前，我國(guó)初步實(shí)現(xiàn)PEEK工業(yè)化，部分產(chǎn)品已滿(mǎn)足國(guó)際要求。

2）聚醚酮酮（PEKK）

PEKK是亞苯基環(huán)通過(guò)一個(gè)醚鍵和兩個(gè)酮羰基重復(fù)單元形成的半結(jié)晶性高分子聚合物，具有耐高溫、抗化學(xué)腐蝕、耐潮和力學(xué)性能優(yōu)異等特點(diǎn)。PEKK的熔點(diǎn)介于300℃~360℃，軟化點(diǎn)168℃，拉伸強(qiáng)度132～148MPa，可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料和電絕緣材料，也可以與碳纖維、無(wú)機(jī)納米粒子等通過(guò)纖維增強(qiáng)、顆粒填充及熔融共混等手段制成高性能合材料。

PEKK的主要組成結(jié)構(gòu)為剛性芳環(huán)或芳雜環(huán)，所以其耐熱性能優(yōu)異，但高溫流動(dòng)性差，難以加工成型。通過(guò)調(diào)整基本單元中酮羰基和醚基的比例和排列次序，或引入一些柔性雜原子基團(tuán)可有效提高PEKK的高溫流動(dòng)性。

PEKK采用碳纖維增強(qiáng)后，產(chǎn)品硬度堪比金屬且質(zhì)量更輕。PEKK產(chǎn)品不可燃且不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。此外，PEKK產(chǎn)品在熔點(diǎn)以上極易塑形，還可以采用注塑或擠出工藝來(lái)加工管或膜。

在極端應(yīng)用環(huán)境中，PEKK可以取代某些金屬元件，以實(shí)現(xiàn)輕量化。首先在航空航天領(lǐng)域，該聚合物材料能夠輕松耐受航天發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的極端條件。新一代商用飛機(jī)的機(jī)身設(shè)計(jì)者正在考慮使用該材料。其次，該材料的另一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域是海上油氣開(kāi)采。此外，PEKK還可完全兼容中小規(guī)模的增材制造工藝（3D打?。?/span>

PPS是指分子結(jié)構(gòu)中亞苯基環(huán)和硫原子穿插著排列形成苯硫基的熱塑性樹(shù)脂，苯環(huán)的共軛結(jié)構(gòu)賦予PPS獨(dú)特的剛性，硫醚鍵中硫原子與苯環(huán)形成的超共軛結(jié)構(gòu)使PPS有部分柔性。PPS分子組成使其具有一定的流動(dòng)性，結(jié)晶速度快，在短周期內(nèi)即可成型；耐熱性能佳，幾乎不因熱降解導(dǎo)致質(zhì)量損失；抗腐蝕性能優(yōu)異，能與號(hào)稱(chēng)“塑料之王” 的聚四氟乙烯相媲美，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子電氣、汽車(chē)及航空航天等領(lǐng)域。

PPS樹(shù)脂通常為白色或近白色珠狀或粉末狀產(chǎn)品，分子鏈有著很大的剛性及規(guī)整性，因而PPS為結(jié)晶型聚合物，結(jié)晶度高達(dá)70%。PPS相對(duì)密度為1.36 g/cm3，熔點(diǎn)280~290℃，玻璃化溫度在90℃左右，空氣中430～460℃以上才開(kāi)始分解。在氮?dú)庵校?00 ℃以下的沒(méi)有明顯的質(zhì)量損失，即使在1000℃的高溫下，仍能保持其原質(zhì)量的40％，其阻燃等級(jí)為UL 94V-0級(jí)。PPS具有較高的強(qiáng)度、模量及良好的制品尺寸穩(wěn)定性，蠕變小，有極高的疲勞性，良好的阻燃性，吸濕性小，在高溫高濕條件下不變形并能保持優(yōu)良的電絕緣性，耐溶劑和化學(xué)腐蝕性好，在200℃以下幾乎不溶于任何溶劑，而且耐輻射能力強(qiáng)。

PPS在價(jià)格和性能方面縮小了標(biāo)準(zhǔn)聚合物與先進(jìn)聚合物之間的差距，通常在加工過(guò)于復(fù)雜，使用金屬又太笨重的應(yīng)用中用作 PEEK 的低成本替代材料。PPS是迄今為止世界上性?xún)r(jià)比最高的特種工程塑料。已成為特種工程塑料的**大品種。在通用工程塑料的排行中，PPS排在聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛、尼龍和聚苯醚之后，產(chǎn)量居第6位。

液晶高分子聚合物（Liquid Crystal Polymer），簡(jiǎn)稱(chēng)LCP。LCP是一種由剛性分子鏈構(gòu)成的高分子物質(zhì)，具有液體的流動(dòng)性和晶體的物理性能各向異性狀態(tài)。

LCP是80年代初期發(fā)展起來(lái)的一種新型高性能特種工程塑料。液晶聚合物(LCP)是屬于芳香族熱塑性聚酯。

LCP的結(jié)構(gòu)主要由兩部分組成：剛性棒狀結(jié)構(gòu)的液晶基元和柔性鏈狀結(jié)構(gòu)的聚合物骨架。液晶基元通常是由芳香環(huán)、脂肪環(huán)或脂肪胺等組成的剛性結(jié)構(gòu)，在分子中起到穩(wěn)定液晶相的作用。聚合物骨架則是由一系列重復(fù)單元組成的柔性鏈狀結(jié)構(gòu)，它們決定了LCP分子的物理和化學(xué)性質(zhì)。這兩部分結(jié)構(gòu)共同決定了LCP分子的液晶特性和性能。

根據(jù)液晶態(tài)的形成條件，液晶聚合物可分為溶致性液晶聚合物（LLCP）和熱致性液晶聚合物（TLCP），此外，在外場(chǎng)（如壓力、磁場(chǎng)、電場(chǎng)和光場(chǎng)等）作用下形成的液晶稱(chēng)為感應(yīng)液晶，如壓致液晶、光致液晶等。

按耐熱等級(jí)可分為I型(高耐熱級(jí)，成型溫度高，熱變形溫度在320℃左右或更高，如美國(guó)Dartco公司的XydarTM和日本住友公司的EkonolTM）、II型(中等耐熱級(jí)，具有與通用級(jí)工程塑料相近的耐熱等級(jí)和成型加工溫度，熱變形溫度在220℃以上，如美國(guó)Celanese公司的VectraTM）和III型（一般耐熱級(jí)，耐熱溫度較低，熱變形溫度在120℃左右，成型加工性能好，價(jià)格低，如美國(guó)Eastman公司的X7GTM和日本Unitika公司的RodrunTM LC系列）。

LCP特點(diǎn)如下：

1.超高的流動(dòng)性，可以加工超薄的產(chǎn)品部件。

2.可在150度高溫下保持穩(wěn)定性能，具有良好的耐熱性。

3.抗化學(xué)腐蝕性：對(duì)大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)具有良好的抗腐蝕性，可以在各種惡劣環(huán)境下保持性能穩(wěn)定。

4.具有優(yōu)異的阻燃性，可達(dá)到UL94V0級(jí)別

5.很好的耐疲勞性能，可以承受重復(fù)應(yīng)力下的疲勞損傷。

6.易于加工成各種形狀和尺寸，適用于復(fù)雜的設(shè)計(jì)和制造。

液晶聚合物的主鏈上含有大量剛性苯環(huán)結(jié)構(gòu)的芳香族聚酯類(lèi)材料, 具有低吸濕性, 耐高溫、耐輻射、耐水解、耐候性、耐腐蝕、天然阻燃性、低熱膨脹率、高抗沖擊性、高剛度以及吸振性能等特點(diǎn)。

液晶高分子 (LCP)具有優(yōu)異的力學(xué)性能、介電性能、加工性能，在高頻高速電子通訊、生物醫(yī)用、復(fù)合材料等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣泛。LCP材料不僅能夠用于大算力設(shè)備的散熱問(wèn)題，還能解決高通量數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題。LCP作為一種材料，有三種主要用途，包括紡絲制成高速數(shù)據(jù)線(xiàn)。無(wú)論是有線(xiàn)還是無(wú)線(xiàn)傳輸，LCP都是優(yōu)秀的載體。此外，LCP還用于生產(chǎn)天線(xiàn)、撓性板、纖維等，尤其在高速傳輸線(xiàn)粒子和散熱風(fēng)扇方面發(fā)揮作用。

聚砜，英文名Polysulfone（簡(jiǎn)稱(chēng)PSF或PSU），是一種無(wú)定形熱塑性特種工程塑料。具有優(yōu)異的力學(xué)性能、介電性能、耐熱性、阻燃性、耐蠕變性、化學(xué)穩(wěn)定性、透明性以及食品衛(wèi)生性。

聚砜是分子主鏈中含有砜基(-SO2-)和亞芳基的非結(jié)晶性琥珀色透明高分子化合物，按照合成單體的不同，已經(jīng)商品化的聚砜材料可分為普通雙酚A型聚砜（PSU）、聚醚砜（PESU）和聚亞苯基砜（PPSU）三類(lèi)。三類(lèi)聚砜材料性能相似亦有區(qū)別，常以雙酚A型聚砜（PSU）為代表。聚砜材料的生產(chǎn)工藝通常采用法納姆（Farnham）的親核取代縮聚路線(xiàn)，兩步法為當(dāng)前主要工藝路線(xiàn)。

雙酚A型聚砜（PSU）

雙酚A型聚砜，是一種透明略帶琥珀色的線(xiàn)型熱塑性工程塑料。相對(duì)密度1.24，成型收縮率0.7%，具有超群的尺寸穩(wěn)定性。24h吸水率0.22%，耐沸Chemicalbook水和過(guò)熱水蒸氣?？稍?100～150℃溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用，并具有良好的機(jī)械性能和優(yōu)異的介電性能。耐化學(xué)藥品性好，難燃，無(wú)毒。耐候性和耐紫外線(xiàn)較差。

PSU是金黃色高透明產(chǎn)品，在極性溶劑中具有較好的溶解度，且具有優(yōu)異的成膜性、選擇透過(guò)性等特點(diǎn)，應(yīng)用在凈化水處理膜、醫(yī)療設(shè)備（麻醉機(jī)、呼吸機(jī)配件）、熱水管閥配件等領(lǐng)域。

聚亞苯基砜（PPSU）

聚亞苯基砜（PPSU），又稱(chēng)聚苯砜。PPSU的合成工藝和PSU類(lèi)似，單體為4,4'-聯(lián)苯二酚。其分子鏈中含有大量的聯(lián)苯基，故而熱學(xué)性能比PSU更好，Tg為220℃左右，可在180℃的環(huán)境下長(zhǎng)期使用。

PPSU具有更高的耐高溫性、耐化學(xué)性、剛性、高透明性以及優(yōu)秀的物理性能等特點(diǎn)。 因此，它被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、食品接觸材料以及工業(yè)制品等領(lǐng)域。 PPSU的最高使用溫度可達(dá)180℃，甚至在高溫條件下仍具有足夠的穩(wěn)定性和機(jī)械性能。它可以承受高溫滅菌、高溫消毒以及高溫高壓環(huán)境。并且滿(mǎn)足食品衛(wèi)生安全妖氣，主要用于制造食品接觸、醫(yī)療器械等關(guān)鍵設(shè)備零部件，典型應(yīng)用有：食品托盤(pán)、醫(yī)用消毒盒、嬰幼兒奶瓶等。

聚醚砜（PESU）

聚醚砜，簡(jiǎn)稱(chēng)PES或PESU，合成聚醚砜的方法較多，有熔融脫鹽法、溶液脫鹽法、脫氯化氫法等。

PESU的剛性適中，兼具了PSU和PPSU的優(yōu)勢(shì)，電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)性能均優(yōu)異，綜合性能突出。其Tg溫度最高，為225℃左右，同樣可在180℃的環(huán)境下長(zhǎng)期使用，且加工性能極好，可按照常規(guī)熱塑加工技術(shù)進(jìn)行加工。

PESU符合食品安全等級(jí)，具有高透明、耐高溫、耐油、高附著力、優(yōu)異的成膜性等性能，應(yīng)用于食品接觸器具、高溫涂料、水處理膜、廚衛(wèi)電器、耐高溫消防面罩等領(lǐng)域。

國(guó)外聚砜類(lèi)樹(shù)脂行業(yè)起步較早，技術(shù)較為先進(jìn)，在全球市場(chǎng)中處于主導(dǎo)地位，代表性企業(yè)有德國(guó)巴斯夫、日本住友、比利時(shí)索爾維等。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛加大研發(fā)投入，實(shí)現(xiàn)聚砜類(lèi)樹(shù)脂的工業(yè)化生產(chǎn)。目前中國(guó)聚砜生產(chǎn)企業(yè)主要有：優(yōu)巨新材、浩然特塑、沃特股份、金發(fā)科技、吉大特塑、富海集團(tuán)、摩納珀里等。

尼龍(聚酰胺)是含有—CONH結(jié)構(gòu)的縮聚型高分子化合物，它是由二元酸和二元胺經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)制得的。尼龍具有優(yōu)異力學(xué)性能、熱性能以及化學(xué)性能，是工程塑料中品種最多、產(chǎn)量**、用途最廣的樹(shù)脂。

半芳香族尼龍是由脂肪族二胺或二酸與帶芳香 環(huán)的二酸或二胺，經(jīng)縮聚而制得，是芳香族尼龍的一種。由于在尼龍分子主鏈段中導(dǎo)入了芳香環(huán)，從而提高了耐熱性和力學(xué)性能，降低了吸水率等，并且有較好的性?xún)r(jià)比，是介于通用工程塑料尼龍和耐高溫工程塑料PEEK之間的耐熱性高的樹(shù)脂，主要用于汽車(chē)和電氣電子工業(yè)。

常見(jiàn)的半芳香族尼龍品種有：PA4T、PA6T、PA9T、PA10T、PA11T、PA12T、MXD6等，其主要結(jié)構(gòu)單元如下：

圖1 半芳香族尼龍主要結(jié)構(gòu)單元(R為脂肪族鏈)

由于芳香環(huán)的存在，使得半芳香尼龍具有優(yōu)良的性能特點(diǎn)：

(1) 優(yōu)異的耐熱性能，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg )達(dá)到100℃以上；

(2) 變形性、收縮性、蠕變性小，尺寸比較穩(wěn)定。

(3) 力學(xué)性能均優(yōu)于一般脂肪族尼龍。

(4) 疲勞強(qiáng)度大。

(5) 具有優(yōu)良的耐熱老化性能及較好的尺寸穩(wěn)定性。

(6) 具有較低吸水率，而且在吸水后對(duì)產(chǎn)品尺寸及力學(xué)性能影響較小。

(7) 電絕緣性能優(yōu)良，還有出色的耐電弧性及漏電痕跡性。

(8) 具有較好的耐溶劑和耐腐蝕性能。

(9) 線(xiàn)膨脹系數(shù)小，低翹曲，有良好的加工性能。

聚對(duì)苯二甲酰己二胺（PA6T）

PA6T 是半芳香族PA的典型代表，是由己二胺和對(duì)苯二甲酸通過(guò)縮聚反應(yīng)得到的產(chǎn)物。PA6T的熔點(diǎn)高達(dá)370℃，但其分解溫度只有350℃，這導(dǎo)致PA6T的加工和應(yīng)用都存在一定的難度，因此，需要經(jīng)過(guò)改性，使其熔點(diǎn)低于分解溫度，從而便于加工成型。常用的改性方法是將PA6T或PA6T的單體與其它半芳香族PA或其單體進(jìn)行共聚以解決這個(gè)問(wèn)題。

PA6T共聚物的平均熔點(diǎn)和熱變形溫度非常高，分別為320℃和290℃左右。同時(shí)，其加工性能非常良好：具有優(yōu)異的耐焊接性、極低的吸水率以及高流動(dòng)性等等。

目前，諸如索爾維、杜邦等企業(yè)在PA6T方面的布局較為完善，在汽車(chē)零件如發(fā)動(dòng)機(jī)管路或中冷器氣室等零部件中均有應(yīng)用，此外電子電氣行業(yè)中也有廣泛應(yīng)用。

聚對(duì)苯二甲酰丁二胺（PA4T）

PA4T 是由對(duì)苯二甲酸和丁二胺經(jīng)脫水縮合得到的產(chǎn)物。由于其分子鏈重復(fù)單元相比較于PA6T更短，導(dǎo)致熔點(diǎn)比PA6T的熔點(diǎn)更高，達(dá)到了430℃，熱變形溫度也高達(dá)310℃左右，同時(shí)其流動(dòng)性也非常之高。

由于純PA4T的熔點(diǎn)過(guò)高，超出了加工溫度，所以一般會(huì)將PA4T與其他尼龍（通常是PA6或PA66）共聚后，將熔點(diǎn)降低到320℃左右，才能進(jìn)行工業(yè)化注塑成型。

目前PA4T的應(yīng)用除了傳統(tǒng)的汽車(chē)電氣系統(tǒng)、供油、冷卻部件等引擎蓋下的領(lǐng)域之外，更常見(jiàn)的是應(yīng)用于電子電器方面，諸如記憶卡連接器、CPU插座、筆記本電腦內(nèi)存模塊連接器等等，由于材料本身的兼容性?xún)?yōu)異，也非常適合無(wú)鉛表面貼裝技術(shù)。

聚對(duì)苯二甲酰壬二胺（PA9T）

PA9T 是由壬二胺與對(duì)苯二甲酸縮聚而成。由于PA9T中—CH2 —重復(fù)結(jié)構(gòu)較多，鏈段比PA6T更長(zhǎng)，所以它的熔點(diǎn)要比PA6T低一些，大約是306℃。PA9T具有優(yōu)異的耐熱性和加工性能，是半芳香族PA的理想材料，具有結(jié)晶速度快、尺寸穩(wěn)定性好、高溫剛性好等優(yōu)點(diǎn)。

PA9T作為半芳香族尼龍的代表，最早由日本可樂(lè)麗公司開(kāi)發(fā)，其具有高強(qiáng)度、高模量、低吸水性的特點(diǎn)，可以代替部分有色金屬材料。PA9T雖然性能優(yōu)良，但為了 滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，PA9T仍需進(jìn)一步改性。

PA9T**的特色是具有**的耐高溫性能，以及低吸水率、耐藥品性、耐磨性，與4T和6T相比這種材料不需要改性共聚來(lái)降低熔點(diǎn)，其熔點(diǎn)為306℃。

PA9T的吸水率僅為PA46的1/10，PA6T的1/3。因此在高溫環(huán)境下的韌性和尺寸穩(wěn)定性更好，但其長(zhǎng)期耐熱性能相較于其他材料稍差。

PA9T的獨(dú)特屬性讓其在汽車(chē)行業(yè)、電子電氣行業(yè)、纖維行業(yè)發(fā)掘出了巨大的市場(chǎng)空間。諸如EGR閥電機(jī)絕緣體、節(jié)溫器、中冷器等汽車(chē)零部件均有不同程度的應(yīng)用。

聚對(duì)苯二甲酰癸二胺（PA10T）

PA10T 是癸二胺與對(duì)苯二甲酸的縮聚物，其熔點(diǎn)約為 316℃。由于PA10T的原料癸二胺可以由蓖麻油生物發(fā)酵制取，其原料來(lái)源綠色環(huán)保，具有其它半芳香族PA無(wú)法比擬 的優(yōu)勢(shì)。從原料來(lái)源、合成工藝條件、可加工性和成本等方面，PA10T都優(yōu)于PA9T，具有廣闊的應(yīng)用前景。

PA10T熔點(diǎn)為316℃，同樣具有吸水率低、尺寸穩(wěn)定性?xún)?yōu)良的特點(diǎn)，且非常耐化學(xué)腐蝕。其他高溫尼龍相比，其不同之處在于它具有較長(zhǎng)的二胺柔性長(zhǎng)鏈，這就使得材料本身?yè)碛泻芨叩慕Y(jié)晶度和結(jié)晶速率，適合快速成型，從而適合制作一些小型電子元件如LED反射支架等。

和其他高溫尼龍相比，PA10T的成本優(yōu)勢(shì)并不顯著，但對(duì)比LCP和PEEK，PA10T的性?xún)r(jià)比更高。

目前主流的解決方案是采用PA10T與其他材料共混或者做成合金，來(lái)滿(mǎn)足需求。電子元器件仍是PA10T的主要“戰(zhàn)場(chǎng)”，除了上面提到的反射支架，還有諸如連接器，以及我們常見(jiàn)的USB3.0接口都會(huì)用到PA10T。

聚對(duì)苯二甲酰十二碳二胺（PA12T）

PA12T由長(zhǎng)碳鏈?zhǔn)级放c芳香族二元酸對(duì)苯二甲酸經(jīng)高溫高壓縮聚而成，熔點(diǎn)約為301°C，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在125°C左右，較PA6T具有更高的熔融加工性，尺寸穩(wěn)定性由于PA9T；從分子結(jié)構(gòu)來(lái)看，碳鏈越長(zhǎng)，酰胺鍵的濃度越小，由于極低的酰胺鍵含量，吸水率低于PA6T、PA46、PA9T和PA10T等耐高溫尼龍，尺寸穩(wěn)定性好，流動(dòng)性好，加工性能優(yōu)良；此外，由于十二碳二胺超長(zhǎng)的烷基，其沖擊性能也較好。

PA12T因其**的尺寸精度以及耐熱性能、耐化學(xué)性，因此可以作為一個(gè)廣泛適用于汽車(chē)、機(jī)械、電子電氣工業(yè)中耐熱制件的理想工程塑料。同時(shí),對(duì)于在特殊條件比如短期高溫下必須保持結(jié)構(gòu)完整性的制件，PA12T也是比較理想的選擇。PA12T是一種綜合性能優(yōu)于PA6T和PA9T的耐熱性尼龍新品種，將來(lái)有望取代PA9T在多領(lǐng)域得到應(yīng)用。

近年來(lái)，全球及中國(guó)特種工程塑料市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了顯著的增長(zhǎng)。據(jù)弗若斯特沙利文報(bào)告顯示，2018至2022年，全球特種工程塑料市場(chǎng)規(guī)模從652億元增至940億元，年均復(fù)合增速為9.58%，這得益于全球制造業(yè)的快速發(fā)展。特別是，中國(guó)高端制造業(yè)，如航空航天等領(lǐng)域的高速增長(zhǎng)，極大地拉動(dòng)了特種工程塑料的需求。2018至2022年，中國(guó)特種工程塑料市場(chǎng)從72億元增至135億元，年均復(fù)合增速高達(dá)16.9%，這凸顯出中國(guó)市場(chǎng)的巨大潛力和特種工程塑料的廣泛應(yīng)用。

高性能聚酰胺、聚苯硫醚（PPS）、砜類(lèi)聚合物、液晶聚合物（LCP）是我國(guó)特種工程塑料的主要品種。在我國(guó)，特種工程塑料憑借其**的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，以及在眾多應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，日益受到市場(chǎng)關(guān)注。據(jù)弗若斯特沙利文報(bào)告顯示，我國(guó)特種工程塑料的消費(fèi)總量約占塑料消費(fèi)總量的 0.1%，其消費(fèi)金額在塑料市場(chǎng)中占比約為2%。就各類(lèi)別而言，我國(guó)特種工程塑料市場(chǎng)中，高性能聚酰胺、聚苯硫醚、砜類(lèi)聚合物、液晶聚合物分別占比 29%、33%、8%、24%，四種材料的總占比超過(guò) 90%。

“十四五” 期間, 隨著新能源汽車(chē)及其相關(guān)配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、5G產(chǎn)業(yè)化普及等新興領(lǐng)域發(fā)展以及兩新一重(新型基礎(chǔ)設(shè)施, 新型城鎮(zhèn)化, 交通、水利等重大工程)建設(shè), 對(duì)特種工程塑料形成了更大的需求。 顯然我國(guó)特種工程塑料行業(yè)未來(lái)的發(fā)展空間巨大。

我國(guó)特種工程塑料未來(lái)發(fā)展有4個(gè)重點(diǎn): 一是要提升已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化品種的技術(shù)水平、 規(guī)?；? 提升產(chǎn)品的性能和質(zhì)量；二是要加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟建設(shè), 加快科研成果轉(zhuǎn)化, 加速?lài)?guó)內(nèi)空白品種實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；三是要突破關(guān)鍵配套原料的供應(yīng)瓶頸, 降低成本；四是注重改性技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)的開(kāi)發(fā)。