特种工程塑料发展现状和进展

hhy11 · 发表于 2007-3-28 13:59:33

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特种工程塑料通常指相对通用工程塑料而言性能更加优越、独特,且目前尚未大规模生产,用途相对较窄,塑料长期使用温度均在200 ℃以上的一些塑料材料,如聚酰亚胺( PI) 、聚砜( PSF) 、聚苯硫醚(PPS) 、聚醚醚酮(PEEK) 、液晶聚合物(LCP) 和聚醚砜(PES) 等。这些材料主要市场是电子、电器、汽车工业、军工产品和压缩机零件等。

1 　聚酰亚胺

聚酰亚胺(PI) 分子中具有十分稳定的芳杂环结构,使其表现出其他高分子材料所无法比拟的优异耐温和低温性。由联苯二酐和对苯二胺合成的PI ,热分解温度可达600 ℃,333 ℃以下可长期使用,而在- 269 ℃下仍不会脆裂。PI 机械强度高,均苯型PI 薄膜的抗拉强度可以达到170MPa ,联苯型可达到400MPa ,且随着温度升高,变化很小; 耐辐射性好;介电性能优异;化学性质稳定,对酸、碱很稳定;另外,PI 抗蠕变能力强,摩擦性能优良。

2003 年全球消费PI 约315 万t ,主要生产厂家约50 余家。目前,美国、西欧和日本的消费量已超过2 万t/ a ,其中美国为113 万t/ a ,预计2004 年,美国、西欧和日本的消费量将达到217 万t/ a 。美国有14 家、西欧有11 家、日本有13 家生产厂生产PI。此外,俄罗斯、中国、印度、韩国、马来西亚和我国台湾省均少量生产和消费PI。聚醚酰亚胺(Ulterm) 约占美国PI 需求量的70 % ,因其性能和加工特性较好,有与聚醚砜、聚苯硫醚和其他芳族PI 竞争的倾向。预计全球未来几年对PI 的需求将以年均10 %左右的速度递增。

我国几乎与世界同步开始PI 的研制与开发,现已研发了PI 几大品种,如均苯型、偏酐型、联苯二酐型、双酚A 二酐型、单醚酐型、酮酐型等,并得到初步应用。现生产厂家有近20 家, 生产能力已超过800t/ a。2002 年PI 薄膜市场走强, 生产能力已达750t/ a ,2003 年6 家生产厂将新增能力共400t/ a ,生产厂家扩大到26 家。4 家厂家薄膜有出口,加上覆铜箔出口,全国出口量近70t/ a。现主要生产厂家有上海合成树脂研究所、常熟航天绝缘材料厂、宝应亚宝绝缘材料厂、西北化工研究院、四川大学实验厂等。

2003 年国内产量约为400t 左右。我国在PI 模塑料方面近年也发展较快,上海合成树脂研究所研制了多种产品,西北化工研究院生产双马来酰亚胺,吉林长春应化所、吉林高科公司生产联苯型PI 模塑料。与国外产品相比,我国许多PI 品种在价格上有竞争优势,因此我国电绝缘薄膜市场基本上由国内产品所占领,而且国内已经开始向国外出口产品,如西北化工研究院每年向欧洲出口30t 双马来亚酰胺,上海合成树脂研究所等每年也有少量产品出口。目前,热塑性PI 主要用于汽车发动机部件、油泵和气泵盖、电子/ 电器仪表用高温插座、连接器、印刷线路板和计算机硬盘、集成电路晶片载流子、飞机内部载货系统等。

PI 品种很多,但是目前主要品种为聚醚酰亚胺(PEI) 、聚酰胺2酰亚胺( PAI) 和双马来酰亚胺(BMI)等。PEI 目前开发趋势是引入对苯二胺结构或与其他工程塑料组成合金,提高其耐热性,或与聚碳酸酯、聚酰胺等工程塑料组成合金提高其机械强度。PAI 是高强度的PI 品种,目前发展趋势是增强改性,以及同其他塑料合金化。BMI 是以马来酰亚胺为活性基的双官能团化合物,具有与典型热固性树脂相似的流动性和可模塑性,与环氧树脂的加工与成型基本相同,是目前国内研发的热点。为提高PI 应用性能,PI 改性与复合材料的开发与应用成为今后相当长时间内的研究与开发热点。如聚均苯酰亚胺用石墨或聚四氟乙烯填充后,可以明显降低摩擦系数,用于汽车止推垫圈、高温刹车片、挡风玻璃刮水器,飞机的气体透平发动机用轴承、轴衬和垫圈; PI 添加玻璃纤维或硼纤维后,被称为超强级工程塑料,用于制备喷射发动机结构部件;含硅PI ,可以赋于材料良好溶解性、透气性、抗冲击性、耐候性、粘合性;另外还有含氟PI 等。日本尼桑(Nissan) 化学公司计划成倍提高其制造液晶显示屏用PI 树脂的产量。该公司投资约20 亿日元(合1840 万美元) ,2005 年第一或第二季度,将其在千叶县的PI 树脂装置生产能力扩大到460t/ a。另外,该公司还计划耗资10 亿日元,把其在富山县的微芯片材料生产装置产量提高60 %。尼桑公司的目标是,到2007 年将这些产品的销售额由2003 年的160 亿日元提高约50 %。

由常州广成新型塑料有限公司提供研究资金、南京工业大学研发的一种热塑性PI 已开发成功。该热塑性PI 克服了大多数PI 不溶和难以加工的缺陷,表现出良好的热加工特性,能采用热模压、挤出和注射法成型;可与碳纤维、玻璃纤维、聚四氟乙烯、石墨等复合,进一步提高材料的拉伸、自润滑耐磨等性能,是一种在特定条件下可替代金属、陶瓷、热固性树脂、低温热塑性塑料的理想材料。目前,该技术已产业化,并形成了200t/ a 年的能力。

我国PI 主要随国防工业发展而得以快速发展,在某些领域的研究与应用已达到世界水平。与国外先进国家的差距主要体现在规模小(目前国内最大生产装置为100t/ a ,而发达国家基本上是千t 级规模) ;产品质量不稳定;品种少,目前主要以聚均苯四甲酰亚胺薄膜等为主,应用领域也主要是薄膜和模塑料。而国外制品品种繁多,如薄膜、模塑件、涂料、粘合剂、瓷漆、泡沫和纤维等。我国应在开发好现有品种的同时,大力发展聚醚酰亚胺、聚联苯四甲酰亚胺、热塑性PI 和聚双马来酰亚胺等用量较大的主要树脂品种。

2 　聚砜

聚砜(PSF) 树脂是以双酚A 和4 ,4’2 二氯二苯砜为原料,经缩聚反应制备的热塑性工程塑料。聚砜材料刚性和韧性好,可在- 100 ℃～150 ℃的温度范围内长期使用,抗蠕变性能优良,可耐无机酸、碱、盐溶液的腐蚀,耐离子辐射,无毒、绝缘性和自熄性好,容易成型加工。

世界主要的PSF 生产企业有BP 公司、巴斯夫公司、ICI 公司和俄罗斯谢符钦克工厂。全球PSF总生产能力约315 万t/ a ,总消费量为3 万t/ a 。预计到2005 年,全球PSF 树脂消费量将达4 万t 以上。目前世界PSF 产品主要的消费市场集中在美国、日本和西欧。在用途上,航空航天和汽车领域的消费占32 %、电子电器36 %、精密机械10 %、食品工业8 %、工业装备8 %、医疗器械4 %、其他2 %。

在PSF 改性材料开发上,目前除了玻璃纤维增强的高刚性PSF 复合材料外,还开发了许多高性能PSF 合金,如聚砜/ 聚酰胺、聚砜/ 橡胶、聚醚砜/ 聚苯硫醚以及聚醚砜/ 聚碳酸酯等。日本住友化学公司在聚醚砜中添加聚四氟乙烯和羟基苯甲酸酯,可使材料的弹性模量和耐磨性能大大提高。巴斯夫公司开发的聚砜/ 聚醚酮嵌段共聚物具有良好的耐化学腐蚀和耐高温性能。在PSF 产品中加入0. 5 %的溴化聚苯醚,可得到阻燃等级为V - 0 级透明阻燃产品。巴斯夫公司的聚砜/ 聚醚砜的(Ult rason S 和Ult rason E) 产品在高温下具有很好的尺寸稳定性和抗水、抗油性能,190 ℃下可连续工作,短期耐温可高达390 ℃,最近该公司已将该产品产能由3000t/ a 扩增到5000t/ a。德国巴斯夫公司新推出专门配方的聚醚砜Ul2t rason 牌号,用于要求可承受微波炉加热和煮沸高温的食品器皿的生产。该产品由于采用了新型抗紫外线(UV) 稳定剂,提高了PES 牌号的透明度,这种UV 稳定剂能确保材料30 年不变色和耐热抗老化,使用温度范围为- 14 ℃～220 ℃,制备的盘子可以从冰箱内取出后直接放入微波炉。

我国目前的PSF 树脂生产能力为1500t/ a ,产量维持在1000t/ a 左右。我国PSF 树脂牌号很少,主要应用于医疗器械、食品加工机械、电子仪表、纺织等工业。与国外相比,不仅在生产工艺,包括单体合成、聚合、后处理回收等工艺方面还需进一步改进和提高,在汽车工业、航空航天等领域的应用也有待进一步推广。

3 　聚苯硫醚

聚苯硫醚(PPS) 具有优异的耐热性、阻燃性、绝缘性,其强度和硬度均较高,机械性能优良,制品的尺寸稳定性好,可用多种加工成型方法加工,并可精密成型。由于PPS 与无机填料、增强纤维的亲和性以及与其他高分子材料的相容性好,因而可制成不同的增强填充品种及高分子合金,用途十分广泛。

311 　世界产能和需求

国外PPS 生产能力6 万t/ a ,产量约为4 万t/ a ,产量与需求量基本平衡,但需求以年率20 %～30 %速度递增。美国生产PPS 树脂116 万t/ a ,约占世界总产量的40 % ,年消费量约114 万t ,占世界总消费量的38 %。日本生产PPS 约118 万t/ a ,约占世界总产量的45 % ,年消费量约112 万t ,占世界总消费量的30 %。预计2005 年世界对PPS 的总消费量将达约7 万t 。

世界PPS 生产厂家主要有美国菲利浦斯石油公司( 产能为9800t/ a) 、美国Fort ron 公司( 产能5500t/ a) 、德国拜耳公司(产能5000t/ a) 、日本东丽2菲利浦斯公司(产能8500t/ a) 、日本吴羽化学工业公司( 产能8000t/ a) 、日本东曹2保士谷公司( 产能5000t/ a) 、日本大日本油墨化学公司(产能3000t/ a)和日本东燃石化公司(产能7200t/ a) 等。东丽工业公司日本爱媛地区PPS 能力2004 年达到600t/ a 。

Fort ron 公司( Ticona 和吴羽化学公司的合资企业) 将在5 年内在美国或欧洲新建PPS 装置。同时,将使在美国威明顿的PPS 能力分二个阶段(2004 和2005 年) 扩增25 %。

312 　消费领域

国外PPS 主要用于电子电气、汽车工业等领域。电子电气领域,消费量约占40 % ,此领域消费的年均增长率为10 %～12 %;汽车工业领域消费量约占30 % ,其年均增长率为12 %～15 %;机械行业消费量约占20 % ,年均增长率为8 %～10 %:其他领域消费量约占10 %。我国PPS 主要用于防腐涂层和注塑塑料。

313 　我国现状

2001 年四川华拓科技公司进行了加压法合成注塑级PPS 中试研究,并建立了85t/ a 的中试装置,技术接近国外同类技术水平。所得产品分子量达616 万以上,熔点达到302 ℃。用该树脂制备的40 %玻纤增强粒料,各种力学性能达到或超过国外同类产品水平。2002 年该公司利用此中试技术建成我国首条千吨级加压硫化钠法合成线性高分子量PPS生产线,经考核证明,该生产线能力达到1420t/ a ,产品符合Q/ 970916841271122003 ( 树脂) 及Q/70916841271222003 (增强粒料) 规定的质量指标。产品已应用于家电、石化、汽车、电子电气等领域。我国目前PPS 总生产能力约为2000t/ a ,实际年产量约800t 。生产单位主要有四川华拓科技公司、天津合成材料工业研究所、四川长寿化工总厂、广州市化工研究所、广州化学试剂厂、河北工学院、四川特种工程塑料厂、四川广汉新材料开发公司、甘肃化机厂、北京化工研究院、四川内江高分子材料厂、自贡市化学试剂厂等。除四川华拓科技公司外,绝大多数厂家生产规模为百t 级,小的只有几t 。目前,国内PPS 年需求量约为3000t ,主要依赖从美国菲利浦斯公司和日本的一些公司进口。随着国民经济发展,尤其是电子、汽车及机械等产业的崛起,我国PPS 消费量必将迅速增长。预计到2010 年,我国PPS 需求量将达到113 万t ,前景非常可观。日本东丽工业公司已在深圳建设3000t/ a PPS 掺混物装置,己于2003 年10 月投产。

我国应完善现有的生产技术,为规模化工业生产打下基础。并大力开展PPS 与玻纤、碳纤、无机材料以及氟树脂、尼龙、聚砜、聚烯烃等有机材料的共混复合,开发PPS 塑料合金,扩大应用领域。

4 　聚醚醚酮

411 　世界需求现状

聚醚醚酮( PEEK) 树脂由英国Vict rex 公司于1977 年开发,至今仍由其独家生产经营,其市场销量连续以每年20 %的速度增长。Vict rex 公司基于PEEK的垄断地位,2001 年净收益增长了37 % ,达到3230 万美元;销售额增长23 % ,达到10430 万美元。面对PEEK需求市场的增长,Vict rex 公司将其原有装置扩能500t/ a ,到2003 年10 月达到2800t/ a ,并建设第2 套二氟二苯基甲烷(DEDPM) 原料装置,同时,拟在3～4 年内再建1 套PEEK 装置。印度Gharda 化学公司与Vict rex 公司合作,在孟买建成120t/ a PEEK半工业化装置,同时计划建设800～1000t/ a 工业规模装置。
2003 年,世界PEEK树脂消费量约为1800t/ a ,其中欧洲约占48 % ,美国约占41 % ,亚太地区约占6 % ,其他地区约占5 %。产品主要应用于包括航空、工业、电子和医学各部门在内的一些领域,其中运输业的消费量约占总消费量的34 % ,工业方面约占31 % ,电子领域约占23 % ,医学领域占6 % ,其他方面约占6 %。

hhy11 · 发表于 2007-3-28 14:00:41

412 　聚醚醚酮新品

2001 年Vict rex 公司的PEEK 树脂共有184项,2002 年有249 项新用途实现了商业化。2002 年Vict rex 公司推出了一种耐热新品种PEEK2HT。该产品是一种半结晶性聚合物,玻璃化转化温度为157 ℃,熔点为374 ℃,在温度大于300 ℃时,能保持良好的力学性能及物理性能;可用射出、押出成型机加工成型,可大量生产公差小的零件。PEEK2HT 树脂以粉末( PEEK2HTP22 ) 或粒料(PEEK2HT G22) 存在,主要用于汽车和航空发动机箱、热交换制件以及深海油田制件等,在某些领域已部分取代了金属和陶瓷。目前,PEEK2HT 的年销售量已超过100t 。
2003 年Vict rex 公司推出了一种硅树脂改性PEEK树脂,与标准无填料PEEK树脂相比较,前者的缺口冲击强度( Izod) 是后者的2～3 倍,其刚性和抗冲性能接近聚碳酸酯,目前产品已经按吨供应。日本东京Yamakyu Chain 公司开发出一种PEEK 聚合物,作为生产系统板带链条的材料。该链条需经受250 ℃的高温,并在无润滑的情况下以200m/ min 的速度运转,同时要求具备好的耐化学性能及抗静电性能。

2003 年荷兰LNP 工程塑料有限公司推出了2种PEEK 复合材料新品种Thermocomp L F2100212和Thermocomp L F21006 。前者含有60 %的玻纤和矿物填料,其抗弯模量为15000MPa ;后者玻纤含量为30 %。L F2100212 的价格约比L F21006 低40 %左右,但它们的刚度都比较好。

英国Robix 公司以PEEK 树脂为原料,采用挤塑法生产出直径达600～1200mm 的圆形零件。英国Omnifit Limited 公司采用PEEK替代不锈钢,制造出用于色谱仪产品的接插器和配件。该产品在典型色谱柱环境中承受41134MPa 的压力,与所替代的不锈钢材料不同,该产品不会干扰分离和提纯工艺,且具有出色的耐化学性能。

Quadrant 工程塑料公司推出一种新品级KertonPEEK GF30 ,该产品能耐所有的标准消毒方法、高能辐射(α或X 射线) 和较宽范围内的化学品,经过250 次循环消毒后也不会降解。

近期Vict rex 公司推出了一系列不同用途的PEEK树脂。PEEK2450GL30 品级采用30 %玻纤增强,连续工作温度可以达到300 ℃,可用于锅炉检测探测器的密封;用于油田泵密封结合环的PEEK 树脂不仅在强度上可取代青铜,而且在磨损时具有更好的伸长率。用PEEK制备的加压医药反应器阀门衬套的密封性和不渗透性达到ANSI VI 级;用于赛车转速分配器齿轮的PEEK树脂,耐磨损,连续工作温度可以达到260 ℃,比青铜合金齿轮减轻81 %的质量。

5 　聚芳醚砜酮

聚芳醚酮是一类耐高温热塑性特种工程塑料,近年来各大跨国公司都投巨资开发新品种。这一特种工程塑料研制项目先后列入我国“七五”、“八五”、“九五”国家重点科技攻关计划。长春应用化学研究所曾于1985 年制备出一种可溶解的无定型聚芳醚酮,开创了可溶性聚芳醚酮的发展史。

大连理工大学研究组从分子设计出发,以价廉易得的苯酚、苯酐为基本原料,经溶液缩合聚合反应,研制成功既耐高温又可溶解的聚芳醚酮新品种聚醚砜(PPES) 和聚醚酮( PPEK) 。PPES 耐温等级高,且成本显著低于PPEK;而PPEK 的力学性能优于PPES。在综合PPEK、PPES 两项专利技术的基础上, 该小组开发成功了杂萘联苯型聚醚砜酮(PPESK) 共聚树脂,聚醚砜酮性能优异,兼具PPEK与PPES 两者的优点。该项目获得2003 年国家技术发明二等奖,且500t/ a 生产线已于2001 年10 月投产运行,产品销往国内外。聚醚砜酮成功应用于耐高温高效分离膜、重要工程特种绝缘浸渍漆和航天航空先进复合材料,在工业废水、废气处理、海水淡化和国防工业等领域展现出独特的优势。

hhy11 · 发表于 2007-3-28 14:04:49

烯丙酯类树脂
烯丙酯类是以烯丙基为基础的酯类。以一元酸或二元酸为基础的烯丙酯可用作低粘性单体或热塑性预聚体。它们常常用作不饱和树脂的交链剂，也用在增强热固性模塑物料和高性能透明物的加工成型中。
树脂在高温高湿条件下仍保持原有的电性能，模塑制品具有尺寸稳定性、耐化学性、机械强度好以及耐热性能好等优点。添加阻燃剂的烯丙酯类树脂模塑料可在市上购到，一些品种已被美国保险商实验室认可。某些树脂，用其很薄的试片检测，具有抗燃级UL94 V—0可燃度级，并有抗强电弧引燃性与抗电弧径迹性。
化学与性质
商业上应用最广泛的烯丙酯类是邻苯二酸二烯丙酯及间苯二酸二烯丙酯单体与预聚物，它们都很容易转化成热固性模塑料以及玻璃布和纸张的预浸料。

二甘醇双（碳酸烯丙酯）
由于它具有所需的优良透明性，用途越来越广泛。由于轻便、尺寸稳定、耐磨损、易上色，它是制作塑料镜片的主要材料。其他应用还包括仪表盘盖、相机滤光片，以及快速增长的玻璃业的各领域。
近来，又出现了一种改性的双酚A双（碳酸烯丙酯），它是一个透明的聚合物，有很高的折光指数（1．56），比二甘醇双（碳酸烯丙酯）的折光指数还高。另外，还有一种改性型用于透镜设计中，可改变透镜的设计。另外一些有商品价值的单体是富马酸二烯丙酯和马来酸二烯丙酯。这是一类高反应能力的三官能团单体，含有两种可供聚合的双键。甲基丙烯酸烯丙酯也有双官能团特性，可用做交联剂和单体中间体。氰尿酸二烯丙酯可用作不饱和聚酯树脂的交联剂。
典型的催化系统是过氧化物，如过苯甲酸特丁酯，苯甲酸过氧化物或二枯基过氧化物，它们有足够热稳定性，可持续至交联完成。最佳产品首推二甘醇双（碳酸烯丙酯）和过氧化二碳酸二异丙酯，因为它们不仅颜色很浅，而且具有高度的透明性。引发剂用量一般为每100份树脂2至3份。
分级
模塑级主要是纤维填充型，填充纤维包括矿物纤维、玻璃纤维、合成纤维。这类模塑产品在高温高湿条件下有优良的电性能，低损耗因数。很高的表面电阻和体积电阻，很高的抗电弧性和抗电弧径迹性。邻苯二酸二烯丙酯的绝缘强度值在374°F时仍较好，而间苯二酸二烯丙酯可超过400°F时仍较好。
应用
大多数邻苯二酸二烯丙酯化合物常用于电学或电子器材的关键部位，以保证严酷环境条件下有高度可靠的性能。
一个很重要的应用领域是通讯、计算机、宇航系统中应用的电连接装置，其他应用包括绝缘体、电位器、电路板、开关、电视元件等方面，这些聚合材料和现代电子精修技术，例如汽相固结技术等有高度的匹配性。
增强塑料。烯丙酯类树脂预浸渍在玻璃布或粗纱上，可制作管、导管、天线罩、接线盒、飞机和导弹部件等。
聚酯用烯丙酯类单体。一些烯丙酯类单体广泛用作预成型聚酯或毡片粘接剂的交联剂，和层合预浸坯料或湿铺料交联剂，也广泛用于纯料、粒料和预混模塑料中，以及玻璃布与装饰层合物的加工成型中。由于模塑温度条件下的蒸汽压低，302°F时为2．4mmHg，因此，在制造成品时，特别是制造大件成品时，常用邻苯二酸二烯丙酯或其他低挥发性的烯丙酯单体，而较少用苯乙烯。
由于它的低挥发性，故烯丙酯聚酯较苯乙烯聚酯可在更高温度下模塑成型，因而模塑周期较快。

热固性聚酯
不饱和聚酯的用途极广，它具有刚性、回弹性、柔性、抗腐蚀、耐候或耐燃胜。可以不加填料，也可加填料、可增强或是加入颜料。可以在常温或高温下加工。因此不饱和聚酯已广泛应用于船艇、淋浴间、文体器材、汽车车体外部制件、电气部件、仪器设备、人造大理石、钮扣、耐腐蚀罐槽和附件、波纹板和平板。汽车修补料、矿柱、仿木家具部件、保龄球、热成型有机玻璃板的增强夹板、聚合物混凝土和涂料。
化学与性能
商品不饱和聚酯树脂是由溶解于交联单体中的不饱和聚酯所组成，并加人阻聚剂防止树脂在使用前发生交联反应。这些组份的选择将决定树脂的性能。
不饱和聚酯是不饱和二元酸（一般为马来酸配）和二元醇的缩合产物。通过加入饱和二元酸如苯二甲酸酐、间苯二酸或已二酸来调节树脂的不饱和度。二元醇一般是丙二醇、乙二醇、二甘醇。二丙二醇或新成二醇或是上述二元醇的混合物。
最常用的交联单体为苯乙烯，也有用乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯、α-甲基苯乙烯和邻苯二甲酸二烯丙酯。最常用的阻聚剂是氢醌、对苯醌、叔丁基邻苯二酚。
添加氯桥酸酐、四溴苯二甲酸酐和二溴新戊二醇可使树脂具有阻燃性。使用间苯二酸、新戊二醇、三甲基戊二醇和氢化双酚 A可使树脂具有耐化学品性能。使用新戊二醇、甲基丙烯酸甲酯和紫外线吸收剂如二苯甲酮类和苯并三唑类化合物，可使树脂具有耐候性。
在加工厂中是利用自由基加成反应使树脂发生聚合。自由基来自有机过氧化物（催化剂），高温下使过氧化物受热分解产生自由基。过氧化酯类和过氧化苯甲酸是高温下使用的有机过氧化物。
如加工厂在常温下使用树脂，则树脂的生产厂要加入促进剂，促进剂可使有机过氧化物发生化学反应生成自由基。用过氧化甲乙酮（MEKP）作催化剂时，则用辛酸估作促进剂；如用过氧化物苯甲酸作催化剂，则用二乙基苯胺或二甲基苯胺作促进剂。
加工与应用
压塑成型是聚酯有效的加工方法之一。这方法比较快速，可自动化，产生的废弃物少。片状成型料（SMC）是集树脂。玻璃纤维、增稠剂、脱模剂、颜料和催化剂于一体，从而可使玻璃纤维的损坏降至最低程度，添加一种热塑性低收缩添加剂可改善外观表面。开发成功的一种能30秒固化且有A级光洁度的SMC体系，可使用聚酯制作汽车车体的外部制件，如发动机罩盖和行李厢盖。SMC还可制汽车的仪表板、前灯外罩和后车轮罩盖。其它品级的SMC可加工浴盆、洗衣桶、废物池和电气零件的配电开关、保险丝座和路灯罩。
预混料和预制整体模塑料（BMC）是在。型叶片混合机中制取的像面团似的材料。可用来模压加工成洗衣桶、盘子、手提箱、设备外壳和电气部件。
注塑成型是聚酯的最有效的加工方法，与SMC压塑成型相比可更加自动化，且制品性能更加均一，固化时间短、加工费用低。TMCQ（厚模塑料）注塑成型不仅可制电气部件，还可生产汽车的车身部件。BMC在∑型叶片混合时会损伤玻璃纤维，而TMC可将这种损伤降至最小程度。
手工铺敷或喷涂操作用以制作大型制件，如船艇。也用以进行短期生产，以免使用昂贵的金工模具。层合用树脂加入促进剂和具有触变性。
应用触变剂（气法炭黑或有机白土）可使加工厂将树脂涂敷到垂直的模具表面，而没有在凝胶前发生流淌的危险。低苯乙烯释放量的层合用树脂可使加工厂符合政府的有关规定。低档层合树脂对玻璃纤维花纹有很好的遮盖力。用铺敷法和喷涂工艺的例子是制船艇、娱乐器械、活动房、房屋组件、卡车驾驶室、运动场设施。另外制淋浴室的层合树脂要填充三水合氧化铝（ATH）或石膏，使具有阻燃性以符合建筑规范，且不增加成本。
铺敷法或喷涂法操作时采用凝胶涂层，该涂层是含有颜料的聚酯涂料，涂敷模具表面最后与层合件成为一体，它起着保护玻璃纤维的作用，产生永久性的漂亮的外表面。作凝胶层用的树脂为间苯二甲酸树脂，其中一般含有新成二醇，可使制品具有耐水性和耐候性。
常用真空成型的有机玻璃片代替模具和凝胶层。有机玻璃片成为玻璃纤维增强聚酯复合材料的外表面，高级浴盆就是这样制作的。
树脂传递模塑（RTM）介乎铺敷法和压塑成型之间的加工方法，RTM法比铺敷法好，可控制厚度并有光滑的内表面和外表面。RTM法所需的模具费用比压塑成型法少得多。
含有促进剂的树脂与催化剂一起注入静态混合器，最后进入衬有玻璃纤维毡的模具内，空气则从模具的气孔排出。
树脂的粘度要低，以使用泵输送。凝胶时间应足够长以保证模具完全充满，但要求操作速度快，以保证合理的生产效率。采用RTM法加工的制品有小船、电器外壳、汽车车体外部制件和椅子。豪华浴室内用的人造大理石树脂，应充填优质填料，从而能经受热循环试验。长丝缠绕成型法可用于制造化学品贮罐和大直径管道。连续法制板工艺用以生产平板和瓦楞板，用作房间隔板、棚顶、墙围和天窗。挤拉成型法可制作异型材。例如制作汽车簧板、旗杆、耐化学品腐蚀的工字梁、公园长凳、射箭用的弓。
商业信息
1989年销售量为13亿磅，1990年估计为12．8亿磅，下降1．6％。
1990年下半年开始的经济衰退将对1991年增长起消极影响，衰退过去后销售增长可能回升到年增长率为2％～4％。技术进步会出现更好的复合材料，这将为不饱和聚酯打开新的市场，这些进展将刺激下一个五年内持续的增长

hhy11 · 发表于 2007-3-28 14:12:53

通用级聚苯乙烯
通用级聚苯乙烯是苯乙烯系塑料家族的基本成员，它是一种由 2 000—3000苯乙烯单元构成的高分子量线型聚合物。通用级聚苯乙烯常常被称为透明PS－－这个名称仅表示树脂的透明度，而不是结晶度。
性能优点
透明PS的商业成功归功于作为一种材料它所具有的透明特性。透明PS的成型加工非常简单容易，只要稍加修整即可得到最终产品。它为轻的通用性树脂，热性能和电性能优异。它是无定形聚合物，因此具有透明性和易加工性，并具有许多优于其它热塑性塑料的性能。由于没有结晶熔点，PS在加工中要输入和带出的能量（即无结晶热）很少，从玻璃态到粘性流体的转化是逐步发生的。在玻璃化转变温度（Tg）以上时，PS是具有高熔体强度的粘性流体，很容易用挤塑和注塑成型方法进行加工，没有或几乎没有降解。
聚苯乙烯的无定形性还使它的成型收缩率（其值一般为0．004—0．007in／in）低于一些更透明的热塑性塑料如聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）。由于具有这些特点，聚苯乙烯或许是所有热塑性塑料中最容易加工的，即具有高成型速率和低废品率。
品级
工业通用聚苯乙烯产品一般分3级：易流动品级、中等流动性品级和高耐热品级。选择哪一种品级主要取决于所用的加工方法和产品最终用途。在所有主要的商品聚苯乙烯生产企业，以上每种品级都有几种产品。
易流动品级是分子量最低的PS，通常为降低熔体粘度，提高熔体指数，要加入3～4％填充矿物油，然而树脂粘度降低又导致热变形温度和脆性的下降。易流动品级PS大部分采用注塑成型方法加工，尤其是薄壁部件。在这个品级中也包括粘度非常低的树脂（熔体指数＞20g/10 min，392°F）。
中等流动性品级其熔体粘度和物理性能介于其它两种品级之间，分子量中等，矿物油填充量约为2％。
高耐热级分子量最大，添加剂量最低。不加矿物油或其它增加流动性的助剂，一般只含脱模剂或助挤剂，如硬脂酸锌或硬脂酸。一方面树脂具有较低的熔体指数，另一方面其热变形温度和不易断裂性也因此而降低。
特殊品级它们具有某些特殊的性能，价格比普通品级的通用型PS高。这些特殊品级包括：改善成型周期时间树脂、超低残余单体含量的可接触食物树脂、特殊用途的超低分子量树脂以及耐更高温度树脂等。
应用
透明PS很适于做各种用途的制品，特别是对透明性有要求的制品。代表性的有：包装制品（容器、罩盖、瓶类）、一次性医药用品、玩具、杯、刀具、磁带轴、防风窗、电器以及许多发泡制品——鸡蛋箱。肉类和家禽包装盘、瓶子标签以及发泡PS缓冲材料。
易流动品级PS的应用包括一次性医药用品和餐具、玩具，以及包装箱等。还可用于制造共挤塑包装用品。
中等流动性品级PS的主要应用包括：注塑杯、医用制品、玩具和包装箱；注坯吹塑的瓶子；以及挤塑或共挤塑食品包装用品。
高耐热品级PS的一般用途是：挤塑包装食品的泡沫材料；挤塑热成型片材用于照明、建筑和装饰品；挤塑薄膜用于经拉伸定向的食品包装袋、注塑成型制CD盒以及注坯吹塑生产包装容器。
回收
从工业废料中回收聚苯乙烯虽然已有多年，但近来对于聚苯乙烯制食品和泡沫塑料包装用品消费后的回收已成为关注点。
着手回收聚苯乙烯的有国家聚苯乙烯回收公司、加拿大聚苯乙烯回收协会。泡沫塑料包装回收者协会、塑料制的疏松填料生产者资助的项目以及许多学校、医院、公司的回收部门等。

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