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汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。试验证明，汽 车质量降低一半，燃料消耗也会降低将近一半，当前，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。汽车轻量化使包括聚丙烯、聚氨酯、聚 氯乙烯、热固性复合材料、ABS、尼龙和聚乙烯等在内的塑材市场得以迅速放大。近两年，车用塑料的最大品种&&聚丙烯，每年以2．2％～2．8％的速度加 快增长。预计到2020年，发达国家汽车平均用塑料量将达到500kg／辆以上。
1. 工程塑料凸显优势车用塑料进入快速发展期
工程塑料(PA、PET、POM、PC和PPO)性能高又可代替金属材料，比通用塑料(PE、PP、PVC、ABS等热塑性塑料)的强度与耐热性优异，主 要被应用于汽车内饰件、外装件、功能结构件上。工程塑料用于外装件可减轻汽车自重，这是降低汽车排放、提高燃烧效率最有效的措施之一。据调查，汽车自身质 量减轻10％，燃油消耗就能降低6％～8％。100kg的塑料在功能上等同200~300kg的金属部件，由此推论，汽车平均走15万km，便可节省 750L的燃油。在安全方面，工程塑料的抗击性不逊于金属，甚至高于金属。用可吸收冲击能量和震动能量的弹性体、发泡塑料制造仪表、座椅、头枕等制品，可 以减轻碰撞时对人体的伤害，提高汽车安全系数。结构件则多采用高强度工程塑料，如用塑料做燃油箱、发动机和底盘上的一些零件，以减轻质量、降低成本、简化 工艺。
随着工程塑料的优势越来越被汽车业界认识和接受，工程塑料在汽车中的应用近几年大幅增长。发达国家将汽车用塑料量的多少作为衡量汽车设计和制造水平的一个 重要标志。中国已经成为世界汽车生产和消费的大国，还要进一步发展成为世界汽车生产基地，就必然要快速发展包括汽车塑料件在内的汽车零部件工业。同时，汽 车材料逐步向轻量化和环保化方向发展。以塑代钢不仅能减轻车重，而且材料可回收再利用，进而节省制造过程中的资源浪费，最终使汽车在环保节能和降低成本两 个方面获得更多的突破，还有助于改善汽车的安全性、舒适度和设计的灵活性。
汽车工业作为我国的支柱产业，目前发展迅速，而现在国内汽车行业对工程塑料的消费比例远远低于世界平均水平，应加大工程塑料在汽车工业中的应用一方面促进 我国工程塑料工业的发展，另一方面有利于促进汽车国产化进程。随着我国汽车工业国产化进程的日益加快，汽车工业将是未来工程塑料消费增长最快的领域之一。
从世界范围来看，发达国家早在20世纪50年代就开始研究塑料在汽车上的应用，经过几十年的实践，已有很大的发展。目前，全球汽车用塑料制品的市场规模为 454万t/a，其中美国为172万忱，欧洲为136万t/a。国外发达地区车用塑料占塑料总消耗量的7％～11％，新材料及新成型技术的出现，使得塑料 制品在汽车工业中的消费量日益增加，德国每辆汽车平均使用塑料制品近300kg，约占汽车材料消费总量的22％，是世界上采用汽车塑料零部件最多的国家： 日本每辆汽车平均使用塑料达100kg，约占汽车材料消费总量的7．5％。
工程塑料是当今塑料工业发展中增速最快的材料。与通用塑料相比，工程塑料具有更优异的性能，目前国外汽车的内饰件已基本实现塑料化，塑料在汽车中的应用范 围正在由内装件向外装件、车身和结构件扩展。今后的重点发展方向是开发结构件、外装件用的增强塑料复合材料、高性能树脂材料与塑料，并对材料的可回收性予 以高度关注。统计显示，全世界平均每辆汽车的塑料用量在2000年就已达105kg，约占汽车总重量的8％～12％。而发达国家汽车的单车塑料平均使用量 为120kg，占汽车总重量的12％～20％。如奥迪A2型轿车，塑料件总重量已达220kg，占总用材的24．6％。目前，发达国家车用塑料已占塑料总 消耗量的7％～8％，预计不久将达到10％～11％。对于中国来说，塑料在汽车行业的应用尚处于初级阶段，如尼龙在汽车行业中的应用比例为国外的三分之 二，聚碳酸酯为二分之一，聚甲醛为三分之一，热塑性聚氨酯为五分之一，聚苯醚为三分之一。目前我国车用塑料量，经济型轿车每辆为50~60kg，轻中型货 车为40~50kg，载重车80kg；中高级轿车100~130kg，仅与国外的90年代水平相当。目前，塑料等非金属材料在国产车上的应用状况还比不上 进口车。在欧洲，车用塑料的重量占汽车自重的20％，平均每辆德国车使用塑料近300kg，占汽车总重量的22％。与国外相比，国产车的非金属材料用量仍 然偏少。国产车的单车塑料平均使用量为78kg，塑料用量仅占汽车自重的5％～10％。
据悉，国家发改委已制定相关政策，一是积极鼓励发展自主品牌汽车，二是加速汽车零部件的国产化进程，三是限定了汽车的燃油消耗标准。加之由于近几年的原材 料涨价，许多整车厂为了降低成本已放开了指定供应商的限制，这些无疑给零配件生产厂和塑料原料供应商，提供了一个绝好的发展机遇。我国车用塑料进入快速发 展期。
2. 尼龙(PA)
聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide(简称PA)，尼龙是最重要的汽车工业用工程塑料。尼龙主要用于汽车发动机及周边部件，主要品 种是GFP：A6、GFPA66、增强阻燃PA6等产品。由于发动机周边部件主要是发热和振动部件，其部件所用材料大多数是玻纤增强尼龙。这是因为尼龙具 有较好的综合性能，用玻璃纤维改性后的尼龙，主要性能得到很大的提高，如强度、制品精度、尺寸稳定性等均有很大的提高。随着汽车的小型化、电子电气设备的 高性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需求将更高更大。特别是尼龙作为结构性材料，对其强度、耐热性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龙的固有 缺点也是限制其应用的重要因素，特别是对于PA6、PA66两大品种来说，与PA46、PAl2等品种比具有很强的价格优势，虽某些性能不能满足相关行业 发展的要求。因此，必须针对某一应用领域，通过改性，提高其某些性能，来扩大其应用领域。另外，尼龙的品种多，较易回收利用，价格相对便宜等，这些因素促 成尼龙成为发动机周边部件的理想选择材料。进气歧管是改性尼龙在汽车中最为典型的应用，德国宝马汽车公司，首先将以玻璃纤维增强尼龙为原料制造的进气歧管 应用在六汽缸发动机上；以后美国福特公司与杜邦公司合作，共同用玻璃纤维增强P：A66制造的进气歧管应用在V6发动机上，以后世界各大汽车公司纷纷跟 进，改性尼龙进气歧管得到广泛的应用。发动机盖，发动机装饰盖，汽缸头盖等部件一般都用改性尼龙作为首选材料，与金属材质相比，以汽缸头盖为例质量减轻 50％，成本降低30％。除了发动机部件外，汽车的其他受力部件也可使用增强尼龙，如机油滤清器，刮雨器，散热器格栅等。
汽车零部件也是PA6工程塑料最大的消费市场，超过总消费量的三分之一。随着人们对汽车性能要求的不断提高和PA6工程塑料自身的发展，汽车用PA6正呈 逐年上升的趋势。汽车上可使用PA6(包括改性产品)制作的部件有空气滤清器、外壳、风扇、车轮罩、导流板、车内装饰、储水器材盖、线卡、各种车内电气接 插件等。PA6/ABS具有密度低，流动性好的特点，并有良好的噪声阻尼性和良好的耐热性、耐化学性和机械性能，可用於汽车内饰件；玻纤增强PA／ABS 可替代ABS做汽车排风格栅，并有可能成为汽车排空气和除霜器护栅及车门组件，以及用於摩托车档板的制作。现在PA9T也已在日本汽车工业上应用，如动力 换向装置(齿轮结构)、滚动轴承架。PA9T耐燃油性强，适用於做汽车燃油系统部件。此外还可用於制造中间冷却器罐、发动机支架和要求低摩擦系数的滑动部 件。
受金融危机的冲击，全球PA66市场出现了萎缩，几大尼龙生产商也进行了业务剥离和整合，有几家厂甚至已经停产。因此，国际PA66的来源相当有限，只有 屈指可数的五六家企业。目前，中国的PA66消费量和进口量在全球名列前茅，中国政府的反倾销措施可能导致中国国内市场PA66产品价格上涨。目前，国外 公司在中国市场销售的同一种PA66产品价格要比在欧洲的价格高7％左右。目前PA66的应用已由主要做轮胎帘子布发展到汽车零部件、电力和电子器件领 域。现在德国生产的一部普通轿车，其机械部件所用PA66注塑件的重量达到13kg。这一数据还在增长，预计今后几年工程塑料产品用于汽车制造领域的增长 率在20％左右。中国目前80％的PA66还是用于生产轮胎帘子布，未来市场不可限量。中国一汽已经建立了PA66进气歧管的加工生产线，二汽也在筹建。 随着汽车行业的技术进步，其他汽车厂也会相继采用PA66进气歧管。这样，PA66产品在汽车行业的使用量会有一个较大的增幅。除PA66外，随着中国汽 车工业的发展，一些长炭链尼龙，如PA11、PA12的用量也在逐年增多，每年已超过3000t。这些产品还需依靠进口。
3. 聚酯(PET)
聚酯是由二元醇(或多元醇)和二元酸(或多元酸)缩聚而成的高分子化合物的总称。包括聚酯树脂、聚酯纤维、聚酯酸胶等。聚酯属于高分子化合物，是石油化工 的基础原材料，以精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)为原料，经过酯化和缩聚工序而成。聚酯70％用于纺织纤维切片，用作纺制各种规格的涤纶短纤维， 是供给涤纶纤维企业加工纤维及相关产品的原料，涤纶作为化纤中产量最大的品种，占据着化纤行业近80％的市场份额，也用于轮胎帘子布等领域。因此聚酯系列 的市场变化和发展趋势是化纤行业关注的重点。聚酯广泛应用于包装业、电子电器、医疗卫生、建筑、汽车等领域，其中包装是聚酯最大的化纤应用市场，同时也是 PET增长最快的领域。可以说聚酯切片是连接石化产品和多个行业产品的一个重要中间产品。
在汽车制造领域，PBT广泛地用于生产保险杠、化油器组件、挡泥板、扰流板、火花塞端子板、供油系统零件、仪表盘、汽车点火器、加速器及离合器踏板等部 件。PBT与增强PA、PC、POM在汽车制造业中的竞争十分激烈，PA易吸水，PC的耐热性不及PBT；在汽车用途接管方面，由于PBT的抗吸水性优于 PA，将会逐渐取代PA。在相对湿度较高、十分潮湿的情况下，由于潮湿易引起塑性降低，电器节点处容易引起腐蚀，常可使用改性PBT。在80℃、90％相 对湿度下，PBT仍能正常使用，并且效果很好。
PBT加工性能和绝缘性能较好。PBT玻璃化温度低，加工周期短。PC／PBT、PBT／ABS等主要用於汽车内饰件。此外，由於PBT对汽油、发动机油 的耐受性好，PBT也用於汽车发动机系统配件材料的生产。GE公司的PBT／PC合金，商品名为Xenoy1731，在高级轿车中应用最为广泛；它的耐热 性好，耐应力开裂，耐磨、耐化学腐蚀性，低温冲击强度高，易加工和涂饰性好，主要应用于高档轿车保险杠，车底板，面板等。
聚氨酯材料因其优越的物理性能被广泛应用于消音海绵、吸音海绵、隔音海绵生产。同时聚氨酯海绵高消音能力被应用于：车辆建造、汽车(重型机械)工业、轨道 车辆、航天应用、工厂建筑消音及楼宇消音保温工程、产品包装及衬垫、发电机组消音、空调、声学试验室、音乐录音棚、音箱、试音室、测绘室、KTv房、星级 宾馆等行业与场所。目前车辆的座椅多用聚氨酯泡沫材料制，聚氨酯隔音海绵技术被大量用于汽车内饰生产，而中国汽车行业产销两旺，将进一步带动聚氨酯隔音海 绵需求的增长，车用聚氨酯隔音海绵也将成为聚氨酯海绵需求增长亮点。
我国是聚酯生产大国，年产量超过2000万t，主要用于纺织行业，诸如服用纤维和工业长丝等。进入新世纪来，纺织市场出现供大于求，加上国际原油价格连续上扬，造成聚酯行业竞争激烈，产品竞相压价，由此造成一些聚酯切片生产企业和下游企业处于微利或亏损边缘。
在国外，聚酯应用领域不断扩大。早在上世纪90年代后期，欧美一些企业生产高模量低收缩(HMLS)的聚酯工业丝，作为子午线轮胎的重要骨架材料，部分替 代钢丝，使子午线轮胎轻量化，更具高速性、安全性和乘坐舒适性。在普通聚酯中加入纳米材料后，聚酯分子结构发生了变化，使材料性质得到&升华&：一是具有 优良热学性能，其热结晶温度比常规PET高出40℃以上，提高了加工品的耐热温度：二是具有良好的结晶行为，与常规PET相比，结晶度和结晶速率均有很大 提高，显示出更高的强度和模量；三是用改性聚酯生产的工业丝、织物等制品的干热收缩率很低，保持了尺寸稳定性；还具有良好的气体阻隔性和一定的阻燃、抗紫 外线效果。
4. 聚甲醛(POM)
聚甲醛树脂是高度结晶的聚合物，具有类似金属的硬度、强度和刚性，聚甲醛是一种性能优良的工程塑料，在国外有&夺钢&、&超钢&之称，又称聚氧亚甲基，英 文缩写为POM。通常甲醛聚合所得之聚合物，聚合度不高，且易受热解聚。聚甲醛是一种没有侧链，高密度，高结晶性的线性聚合物，具有优异的综合性能。聚甲 醛是一种表面光滑，有光泽的硬而致密的材料，淡黄或白色，可在．40～100℃温度范围内长期使用。它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越，又有 良好的耐油，耐过氧化物性能。很不耐酸，不耐强碱和不耐月光紫外线的辐射。聚甲醛的拉伸强度达70MPa，吸水性小，尺寸稳定，有光泽，这些性能都比尼龙 好，聚甲醛为高度结晶的树脂，在热塑性树脂中是最坚韧的。具抗热强度，弯曲强度，耐疲劳性强度均高，耐磨性和电性能优良。稳定化处理后可耐热到230℃。 多聚甲醛可在170～200℃的温度下加工，如注射、挤出、吹塑等。主要用作工程塑料，用于汽车、机械部件等。聚甲醛在很宽的温度和湿度条件下都具有很好 的自润滑性、良好的耐疲劳性、低磨擦系数，因此，聚甲醛主要用於定性要求比较严格的滑动和滚动机械部件上，包括齿轮、凸轮、轴承、横杆、滑轮、扣链轮和轴 衬等，与金属和尼龙相比，聚甲醛具有很低的磨擦系数，是很好的轴承材料。POM具有类似金属的硬度、强度和钢性，在很宽的温度和湿度范围内都具有很好的自 润滑性、良好的耐疲劳性，并富于弹性，此外它还有较好的耐化学品性。POM以低于其他许多工程颦料的成本，正在替代～些传统上被金属所占领的市场，如替代 锌、黄铜、铝和钢制作许多部件，自问世以来，POM已经广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。在很多新领域的应用，如医疗 技术、运动器械等方面，POM也表现出较好的增长态势。
汽车行业是POM最大的潜在市场。POM质轻、加工成型简便、生产成本低廉、材料性能与金属相近。改性POM的耐磨系数很低、刚性很强；非常适合制造汽车 用的汽车泵、汽化器部件、输油管、动力阀、万向节轴承、曲柄、把手、仪表板、汽车窗升降机装置、电开关、安全带扣等。制造轴套、齿轮、滑块等耐磨零件是改 性POM的强项，这些部件对金属磨耗小，减少了润滑油用量，增强了部件的使用寿命；因此可以广泛替代铜、锌等金属生产轴承、齿轮、拉杆等。POM生产的汽 车部件质轻、噪声低、成型装配简便，因此在汽车制造业获得越来越广泛的应用。
5. 聚碳酸酯(PC)
聚碳酸酯(PC)是一种无味、无臭、无毒、透明的无定形热塑性材料，是分子链中含有碳酸酯基的高分子化合物的总称，包括有脂肪族、脂环族、芳香族及脂肪族 一芳香族类聚碳酸酯，其中仅双酚A型芳香族聚碳酸酯获工业化生产。由于PC结构中包含了柔性的碳酸酯链与刚性的苯环，因此具有突出的抗冲击性能、耐蠕变性 能，具有较高的抗张强度、抗弯强度、伸长率、刚性，并有较好的耐热性和耐寒性，可在-100~140℃温度内使用，电性能优良，吸水率低，透光性好，可见 光的透过率可达90％左右。PC还可与其它聚合物共混形成合金，性能可进一步改善。
聚碳酸酯PC无色透明，耐热，抗冲击，阻燃BI级，在普通使用温度内都有良好的机械性能。同性能接近的聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲击性能好，折 射率高，加工性能好，需要添加阻剂才能符合UL94V-0级。但是聚甲基丙烯酸甲酯相对聚碳酸酯价格较低，并可通过本体聚合的方法生产大型的器件。随着聚 碳酸酯生产规模的日益扩大，聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之间的价格差异在日益缩小。
PC在汽车上也有广泛应用。PC的高透明性使之成为车灯罩的主要生产材料。硅橡胶／PC也可以用做汽车保险杠。而PC的另外一大用途是以合金的形式充当汽 车内饰材料。PC／ABS外观好，容易着色，广泛用於汽车内饰件如仪表板等。改性PC由于具有高机械性能和良好的外观，在汽车上主要用于外装件和内装件， 用途最为广泛的是PC／ABS合金和PC／PBT合金。
PC的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业，其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材 等。PC可用作门窗玻璃，PC层压板广泛用于银行、使馆、拘留所和公共场所的防护窗，用于飞机舱罩，照明设备、工业安全档板和防弹玻璃。PC板可做各种标 牌，如汽油泵表盘、汽车仪表板、货栈及露天商业标牌、点式滑动指示器，PC树脂用于汽车照相系统，仪表盘系统和内装饰系统，用作前灯罩，带加强筋汽车前后 档板，反光镜框，门框套、操作杆护套、阻流板、PC被应用用作接线盒、插座、插头及套管、垫片、电视转换装置，电话线路支架下通讯电缆的连接件，电闸盒、 电话总机、配电盘元件，继电器外壳，PC可做低载荷零件，用于各种齿轮、蜗轮、轴套、导规。
6. 聚苯醚(PPO)
聚苯醚PPO无毒、透明、相对密度小，具有优良的机械强度、耐应力松弛、抗蠕变性、耐热性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性。在很宽温度、频率范围内电性 能好，不水解、成型收缩率小，难燃有自熄性，耐无机酸、碱、耐芳香烃、卤代烃、油类等性能差，易溶胀或应力开裂，主要缺点是熔融流动性差，加工成型困难， 实际应用大部分为MPPO(PPO共混物或合金)，如用Ps改性PPO，可大大改善加工性能，改进耐应力开裂性和冲击性能，降低成本，只是耐热性和光泽略 有降低。改性聚合物有PS(包括HIPS)、PA、PTFE、PBT、PPS和各种弹性体，聚硅氧烷，PS改性PPO历史长，产品量大，MPPO是用量最 大的通用工程塑料合金品种。比较大的MPPO品种有PPO／PS、PPO／PA／弹性体和PPO／PBT／弹性体合金。PPO和MPPO可以采用注塑、挤 出、吹塑、模压、发泡和电镀、真空镀膜、印刷机加工等各种加工方法，因熔体粘度大，加工温度较高。
改性聚苯醚PPO在汽车上主要用做对耐热性、阻燃性、电性能、冲击性能、尺寸稳定性、机械强度要求较高的零部件；还有一些薄壁的复杂硬质结构件，如仪表盘 骨架等。如PP、O／PS合金适用于潮湿、有负荷和对电绝缘要求高、尺寸稳定性好的场合，适合制造汽车轮罩、前灯玻璃嵌槽、尾灯壳等零部件，也适合制造连 接盒、保险丝盒、断路开关外壳等汽车电气元件。PPO／PA合金由于具有优良的力学性能、尺寸稳定性、耐油性、电绝缘性、抗冲击性。可用于制作汽车外部 件，如大型挡板、缓冲垫、后阻流板等。PPO／PBT合金的热变形温度高，对水分敏感度小，是制造汽车外板的理想材料。GE公司推出的热固性PPO，具有 高强、高韧性和良好的电性能，吸湿小，可用做汽车阀罩、燃油箱导电板、变压器和风力发动机叶片等。而PPO／PS合金加工性良好，可用做流体加工部件、汽 车机罩下部件和电子接插件。
PPO和MPPO主要用于电子电器、汽车、家用电器、办公室设备和工业机械等方面，利用MPPO耐热性、耐冲击性、尺寸稳定性、耐擦伤、耐剥落、可涂性和 电气性能，用于做汽车仪表板、散热器格子、扬声器格栅、控制台、保险盒、继电器箱、连接器、轮罩；电子电器工业上广泛用于制造连接器、线圈绕线轴、开关继 电器、调谐设备、大型电子显示器、可变电容器、蓄电池配件、话筒等零部件。家用电器上用于电视机、摄影机、录像带、录音机、空调机、加温器、电饭煲等零部 件。可作复印机、计算机系统，打印机、传真机等外装件和组件。另外可做水泵、鼓风机的外壳和零部件、无声齿轮、管道、阀体、外科手术器具、消毒器等医疗器 具零部件。大型吹塑成型可做汽车大型部件如阻流板、保险杠、低发泡成型适宜制作高刚性、尺寸稳定性、优良吸音性、内部结构复杂的大型制品，如各种机器外 壳、底座、内部支架，设计自由度大，制品轻量化。
汽车工业是发达国家工程塑料应用最为广泛、使用量最大的工业门类，也是中国工程塑料最有发展潜力的领域之一。每辆汽车塑料的用量是衡量汽车生产技术水平的 标志之一。随着社会及科技的发展，人们对汽车提出了更高的要求：轻型、节能、美观、安全、环保等。而塑料制品由于具有良好的性能、低廉的价格、简单的加工 工艺，在汽车工业中扮演着愈来愈重要的角色。在汽车工业领域大量使用塑料制品，以代替各种昂贵的有色金属和合金材料，不仅提高了汽车造型的美观与设计的灵 活性，降低了零部件加工、装配与维修的费用，而且还可以降低汽车的能耗。当前，汽车工业领域已开始大量使用塑料，用以代替各种有色金属和合金钢材，这是汽 车工业提高汽车造型美观和设计灵活性、降低零部件加工、装配和维修费用的有效途径。车用塑料的使用已成为衡量汽车工业发展水平的标志之一。为了适应节能和 环保的要求，世界上一些大型车商，比如：通用、福特、大众、丰田、本田、沃尔沃等，都拟定了开发塑料汽车的计划。拜耳聚合物公司在2008年将扩大生产适 用车身材料的工程塑料混合物，这种塑料在遭受撞击、恶劣气候及长期适用后，仍然能保持原有形状不变。车用工程塑料在内饰外件、结构功能件的应用日趋广泛， 传统的金属材料和普通塑料将逐渐被取代。随着汽车对安全、高速、节能、舒适、美观等要求的日益提高，对塑料件的要求也不断提高，塑料的开发进程也将不断加 快。
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聚石化学18年专注无卤阻燃材料研发销售，无卤阻燃PP，阻燃PBT，阻燃PA6/66，阻燃PC/ABS，阻燃ABS和低烟无卤阻燃电线电缆料等高分子复合改性材料！PET工程塑料现状及展望周晓沧；(中国石化仪征化纤股份有限公司，江苏仪征2119；关键词：工程塑料；聚对苯二甲酸乙二醇醋；热塑性聚；中圈分类号：1Q322．3；TQ323．41文献；通用工程塑料，长期使用温度高于200c【=的为特；TPPE通用工程塑料有PET、PBT、PTT、P；PET是TPPE中产量最大、价格最低廉的品种；并且具有良好的综合性能，但由于结
PET工程塑料现状及展望
(中国石化仪征化纤股份有限公司，江苏仪征211900)
摘要：工程塑料是指可作为工程材料代替金属结构部件使用的塑料，分为通用工程塑料和特种工程塑料。热塑性 聚醇(眦)通用工程塑料包括唧等很多品种，哪是TPPE中产量最大，价格最低廉的品种。我国唧产量居世界首位，但PET在工程塑料中的应用却很少。介绍了唧工程塑料的发展过程、改性及应用。讨论了我国聚醋企业进入热塑性聚 醇材料领域的可行性。
关键词：工程塑料；聚对苯二甲酸乙二醇醋；热塑性聚醋。
中圈分类号：1Q322．3；TQ323．41 文献标识码：^ 文章编号：06)01-0034-05
工程塑料是指可作为工程材料代替金属结构部 件使用的塑料。长期使用温度为100―150 c【=的为
通用工程塑料，长期使用温度高于200 c【=的为特种
工程塑料。尽管工程塑料的产量仅占全世界塑料产
量的3％ ，但却因技术含量高、附加值高而成为塑料
中的高利润产品，在汽车、电子、电器、机械等行业中
有广泛的应用。目前包含聚酰胺(PA)、聚碳酸酯
(PC)、聚甲醛(PoM)、改性聚苯醚(PPo)和热塑性聚
酯( I'PPE)五大通用工程塑料及包含聚苯硫醚、聚酰
亚胺、聚醚醚酮、聚芳酯等特种工程塑料已经发展成
为一个高新技术产业群体。
TPPE通用工程塑料有PET、PBT、PTT、PBN(聚
萘二甲酸丁二醇酯)、r'rN(聚萘二甲酸丙二醇酯)等
品种。其中已形成商业化应用的为PET、PBT和
PBN。此外，TPPE也包含多种特种工程塑料。如聚
芳酯(PArt)和被称为TPPE历史新纪元的热致液晶
聚酯树脂(TLCP)。
PET是TPPE中产量最大、价格最低廉的品种。
并且具有良好的综合性能，但由于结晶速度慢，导致
加工性能差，使得PET在工程塑料上的应用受到限
制。但是尽管结晶速度快，易于加工的PBT工程塑
料得到迅速发展，然而来源及成本上的潜在优势使
得PET一直不曾淡出工程塑料领域。尤其是近年
来不少国家相继实施产品责任法(PL法)后，对于电
子元件、家电部件、汽车塑料配件等所使用的工程塑
料耐热性及阻燃性等级都有所提高，为此不得不大
幅度增加成本对材料进行改性。以往工程塑料制
件，尤其是小型制件的材料成本远低于加工成本，因
此并不在乎所用材料的价格高低。在实施PL法之
后，由于材料成本大幅度提高，性价比占优势的PET
工程塑料自然受到了重视。
我国PET产量居世界首位，但PET在工程塑料
中的应用却很少，未能充分把握其成本和供给上的
优势。因此了解国外PET工程塑料的发展状况。研
究国内聚酯企业进入工程塑料领域的条件具有一定
的现实意义。
1 PET工程塑料发展概况
1．1 发展过程
与纺丝、拉膜和吹塑等加工方式不同，PET在注
射成形过程中不可能拉伸取向，而PET分子链的刚
性苯环的存在导致其结晶速度缓慢，注塑温度高达
130―150 c【=，冷却固化时结晶不充分，模塑周期长，
易发生粘膜现象，而且在脱膜之后因继续结晶而使
制品发生翘曲。上世纪60年代初，杜邦公司推出的
PET工程塑料就因这些问题而没有为市场所接受。
1966年帝人公司用玻璃纤维与PET复合不仅提高
了机械强度和耐热性，而且基本上解决了粘模和翘
曲问题，成为最早上市的PET工程塑料，注册商标
为FR．PET。在同一时期，杜邦加紧进行PET加工性
的改进，通过添加成核剂和结晶促进剂开发出快速
结晶型PET工程塑料。80年代初当帝人玻纤增强
PET专利保护期满后，一大批聚酯公司进入增强
PET工程塑料领域，创造出一系列知名品牌。除帝
人(2ooo年与宝理公司组建合资工程塑料公司Win．
tech polymer)的FR．PET外，还有杜邦的Rynite、东洋
纺的Vylo PET、三菱工程塑料的No Va PET等。
近年来工程塑料制品正在向片材和型材延伸，
加工方式从注射成形扩大到挤出和挤压成形。目前
国外塑料行业对PET工程塑料的消耗量统计已包
含A．PET的数字。2003年杜邦工程聚合物事业部
购买了伊斯曼化学公司的PET工程塑料生产线和
聚对苯二甲酸环已烷二甲醇酯(PCT)及PCT-PET共
聚酯( G)的技术。由此，PET工程塑料事业已拓
展到包装、装饰、家具、文具等应用领域，形成了广阔
的经营空间。
1．2 PET工程塑料的改性
为了与其他通用树脂相竞争，扩大应用领域，生
产商不断进行PET工程塑料的改性。改性重点有
以下几个方面：
a)改善成形性。通过筛选各种成核剂和结晶促
进剂以加快PET结晶速度，选择相容性好的共混组
分降低玻璃化转变温度( )，使PET工程塑料可能
在较低温度下快速结晶。目前已开发出模温70℃
b)改善耐冲击性。PET分子链较高的刚性使得
其冲击韧性差。聚合物合金技术或与弹性体共混是
改善PET工程塑料韧性的常用方法。
c)耐水解改性。由于PET分子中的酯键含量
相对较高而导致耐水解性差，加工前必须干燥，使得
制品在湿热条件下的应用受到限制。由于氢离子对
酯键的水解起催化作用，因此降低PET端羧基含量
是改善耐水解性的重要方法。
此外，根据需要，提高刚性和阻燃性也是PET
工程塑料的重要改性方向。为了适应多种多样的用
途，目前已开发出数十种PET工程塑料的改性品
种。表1 表3分别为杜邦. 、帝人. 和东洋纺[ ]
代表性品种的性能，反映了当今世界PET工程塑料
的水平。此外由于循环经济日益受到重视，用废聚
酯瓶生产附加价值高的PET工程塑料引起聚酯行
业的关注。东洋纺已推出用废聚酯瓶生产的Ecovy．
1o PET系列产品，包括EMC 2310(通用型)、EMC
2100(阻燃型)、EMC 23Olm 美观型)、EMC 2330(高强
型)和EMC 2345(高强、高刚性、易流动)等多个品
2 PET工程塑料的应用
近年来日本PET工程塑料年消耗量逐年增长，
达到2 kt，占非纤应用PET的3％ ，与全球工程塑料
表1 Wintechpolymer公司FR-PET主要牌号性能
C C9030 阻燃C9030
(标准型)(高刚性)(易结晶)(易结晶、阻燃)
表2 杜邦公司RyIlite主要牌号性能
530 545 515I玎P FR53O
(标准型)(高强度)(耐冲击) (阻燃
消耗量占总通用树脂消耗量比例相同。2002年日
本PET工程塑料在各领域中的应用比例为：汽车
42％ ，家电19％ ，电气、电子2l％ ，机械等18％。近
年来市场需求增长的主要推动力是高刚性和美观性
36 合 成 技 术 及 应 用 第2l卷
要求的制品增多，环保要求严格化和在耐热电子部 件领域取代热固性树脂的步伐加速。
表3 东洋纺公司Vylo PET主要牌号性能
2．1 电子、电气
在美国，电气和电子器件如传感器、电磁线圈、
变压器、整流器和电机等一般都使用热塑性塑料密
封。在欧洲，以往普遍使用热固性树脂密封，由于热
塑性树脂密封具有成本低、设计灵活、生产效率高、
密封性好及无污染物散发等优点，因此近年来逐步
为热塑性树脂所取代。PET工程塑料就是常使用的
密封用热塑性塑料品种，如杜邦的Rynite 415HP(绝
缘F级)、FR515(阻燃)、530、FR530(阻燃)、RE5220
(绝缘H级)等。最近又推出电气专用Rynite树脂
15ER、830ER和阻燃级的FR815ER和FR830ER。作
为应用实例，美国汉森公司生产的空调设备使用
Rynite 415HP作为定时器电机定子线圈密封。由于
可以注塑一步成型，大大降低了生产成本。此外
Milwaukee公司使用杜邦新产品超韧性PET工程塑
料Rynite SST35用作电锯的电机外壳。
2．2 家电及办公机器
由于PET工程塑料优秀的尺寸稳定性、抗蠕变
性、耐热性、不变色性、良好的电气特性和表面光滑
性，已为佳能公司广泛用于激光打印机中。例如
CanonLBP52X机型靠近加热表面的纸张输送部件便
是用Rynite来制作。
唧’工程塑料较高的耐热性使其在家电中获得
广泛应用。例如美国BE公司生产的PV1000系列
蒸汽熨斗开始使用增韧改性的Rynite 5213S作为裙
座材料以代替以往使用的热固性树脂，缩短了加工
周期，提高了耐高温冲击性，并可降低厚度以节约成
本。Eleetmux公司新近生产的电烤炉使用了唧’工
程塑料制作内门框，在200 oc高温下仍保持良好的
随着对环保和节能的重视，可回收性和轻量化
成为汽车制造所追求的目标。由此汽车塑料配件已
兴起为一个热门产业。价格低廉、性能优越的PET
工程塑料在汽车领域中的应用得到了快速增长，用
途包括吸排气控制阀、风门挡板、反光灯等。最近
Satum轿车使用杜邦专用料Rynite RE5309作为车门
及窗户的缝饰，具有美观、高尺寸稳定、低线膨胀率、
抗翘曲和日晒雨淋不变形的优点。在方程式赛车中
使用了PET工程塑料线圈束。由于PET优良的绝
缘性以及能够经受与火花塞直接接触中持续1 kh
的0～30 kV电压波动，实现了线圈与火花塞终端之
间直接接触，从而消除了因使用高压电缆而造成的
电气干扰，大大改善了点火及发动机性能。此外，
Piagg公司最近生产的电动摩托车使用阻燃级唧’
工程塑料，用来制造安装于化油器中的电动气门外
2002年玻纤长丝增强热塑性塑料的问世立即
在欧美掀起了代替金属作为汽车车体的热潮。2003
年林肯车和福特车相继使用Rynite PET整件制作的
格栅开El加固车身[ ，不但省去了组装件打磨修整
所需工时，而且可以承受烤漆热熟化的温度。最近
杜邦开始批量生产含25％玻纤长丝的PET复合片
材XTC E引，具有A级表面外观，用作汽车发动机罩和
车身镶板。
3 PET与PBT工程塑料的比较
PBT结晶速度快， 低，加工性能好。但非玻
纤增强PBT于熔点温度体积收缩率大，制品易变
形。因此 接近常温的PBT必须用玻纤增强才有
使用价值。图1为增强与非增强PET与PBT性能
足印图[ 。可以看出，30％玻纤增强PBT在力学性
能上远不及28％玻纤增强的PET。杜邦于1976年
进入PBT事业，但在研发快速结晶PET之后，于
第1期 周晓沧．PET工程塑料现状及展望 37
1978年撤出PBT领域，期望价格便宜的PET代替
PBT。然而对于那些结构复杂、加工费用远高于材
料费用的小型制件，PET取代PBT并不顺利。因此
杜邦于1979年重新开始PBT的生产，打造出著名的
PBT工程塑料品牌Crastin。在应用上，Rynite发挥其
耐热性和高刚性的优点，Crastin则突出其易加工的
长处，形成两种热塑性聚酯相互补充的局面。
鬻。 、 。／枷 ，枷Y.V．30 ／鼬
图1 PET和PBT性能比较
Y1：拉伸强度／MPa；Y2：弯曲模量／GPa；
Y3：1．82 MPa HDT／*C； ：开I：I冲击强度／l?m ；
近年来阻燃级工程塑料需求增长，由于材料成
本的大幅度提高，与PBT相比，价廉的PET受到更
多的重视。此外，PET合金可以少添加或不添加无
机填料，从而降低热膨胀系数，改善表面外观，提高
加工流动性，因而有更大的发展空间。例如最近拜
耳公司开发的PC／PET合金开始取代用作汽车保险
杠罩、尾门外板的PC／PBT合金。
4 对国内发展PET工程塑料的思考
随着国民经济的快速发展，近年来我国工程塑
料的需求量以超过3倍GDP增长速度猛增，2004年
达到1．13 Mt(其中以PBT为主的热塑性聚酯占
8．3％)。据GE公司官员估计，中国工程塑料市场
潜力巨大，年增长率达到30％ 以上。目前我国工程
塑料所用树脂85％依靠进口，包括一些通用品种在
三亿文库包含各类专业文献、文学作品欣赏、行业资料、高等教育、生活休闲娱乐、应用写作文书、PET工程塑料现状及展望97等内容。　
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