身为工程塑料五虎将之一,聚苯醚为何要改性,意义何在?

材料铺子 2023-04-12
1487 字丨阅读本文需 4 分钟

聚苯醚(简称PPO),是一种热塑性通用工程塑料,也是工程塑料合金中消费量最大的品种。聚苯醚外观为白色颗粒,具有优异的耐热性、阻燃性、尺寸稳定性、电气绝缘性等,广泛应用在汽车、光伏、化工、水处理、电子电器、医疗器械等领域,其中电子电器是主要应用场景,应用占比超过七成。

聚苯醚应用领域广泛,近年来,全球市场保持增长趋势,2021年,全球聚苯醚市场规模达到11.4亿美元,预计2022-2026年,全球聚苯醚市场将保持以9.5%以上的年均复合增长率增长。全球范围内,聚苯醚市场主要分布在北美和欧洲地区,两大地区合计市场占比约50.0%。

聚苯醚性能优异,且无毒、透明,可采用挤出、吹塑、模压、注塑、发泡、真空镀膜等加工工艺,但纯聚苯醚熔融流动性差、加工困难,因此市场上的聚苯醚多为改性聚苯醚(MPPO),改性聚苯醚主要品种包括PPO/PS、PPO/PBT/弹性体合金、PPO/PA/弹性体等。在国内,金发科技改性聚苯醚技术先进、产品体系最全。

聚苯醚的性能非常的优良,但耐溶剂性差、制品容易发生应力开裂、缺口冲击强度低、原料价格贵,致命弱点是其熔体黏度很大,流动性差,且软化温度在300℃以上,而330℃高温加工又易发生降解,造成加工成型困难和能耗过大。

1、聚苯醚的改性方法

为了克服这些缺点,赋予PPO新的性能,对其进行改性有以下几种方法:

PPO与PS的共混改性

PPO与PS均为非晶聚合物,相容性很好,通过混入PS,可以降低加工成本,大大改善PPO的加工成型性,但耐热性略有降低。这是聚苯醚的第一代合金,使PPO得到了广泛应用,为完善这类合金的性能,人们对其一直做着各种改进。

PPO与PA的共混改性

二者共混不仅改善了PPO的加工性能和耐溶剂性能,又提高了PA的耐热性和尺寸稳定性,从而实现了优势互补。但二者的相容性很差,属于完全不相容体系,共混合金的相分离严重,造成合金偏脆。研究人员在PPO/PA合金的增容、增韧、增强等方面做了大量研究,已取得了很多研究成果,并使PPO/PA合金得到广泛应用。

PPO与PBT的共混改性

二者共混值得的材料有效的解决了PPO/PA合金的吸水性较大的问题。但二者体系也需要加入相容剂进行增容。PPO/PBT合金的韧性和强度不能满足各种使用要求,与PPO/PA共混体系相似还需要进行增韧、增强。

PPO与PPS的共混改性

近年来,在一些电子电器部件的表面组装工艺中,蒸汽焊接和VPS法采用焊锡正成为主流,故要求使用的树脂也要耐260℃以上的高温,而纯PPO的玻璃化温度仅210℃左右,满足不了如此高的耐热要求,故开发了高耐热的PPO/PPS合金。但二者也需要增容处理。

PPO与PTFE的共混改性

二者共混材料,兼具PPO的耐热性、力学性能、尺寸稳定性和PTFE的耐磨、润滑性能、吸水性小、制品精度高的性能。能满足接近金属结构件的物性和轴承性能的综合性能要求。

PPO与SBS的共混改性

PPO与SBS有着良好的相容性,PPO/SBS合金改进了PPO的挠曲度和冲击性能,具有吸水率低、韧性好、热变形温度高和尺寸精度高等特点,主要用于电气工业和汽车工业等领域。

2、PPO的应用

电子电气

电子电气工业上广泛用于制造连接器、线圈绕线轴、机械部件护罩、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。

汽车工业

适用于仪表板件、窗框、减震器、泵过滤网、散热器格子、扬声器格栅、控制台、保险盒、继电器箱、连接器、轮罩等。

家用电器

用于电视机、电脑、摄影机、录象带、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。

工业机械

适于制作耐热件、绝缘件、减磨耐磨件、传动件;制作较高温度下使用的齿轮、风叶、阀等零件,可代替不锈钢使用;也可制作螺丝、紧固件及连接件。

近年来,随着国民经济发展,我国聚苯醚表观消费量呈波动增长趋势,2021年达到2.8万吨。与欧美等发达国家相比,我国聚苯醚行业起步较晚,市场仍处于发展阶段,我国聚苯醚需求长期依赖进口,但随着技术突破、政策扶持,我国聚苯醚生产能力、自主供应能力在不断提升,聚苯醚国产替代步伐加快。

聚苯醚应用领域广泛,市场消费量庞大,随着我国经济发展,聚苯醚市场需求不断释放,未来行业具有一定发展空间。聚苯醚生产工艺复杂,长期以来,我国聚苯醚需求依赖进口,但近年来,随着国家政策利好、技术突破,聚苯醚国产化率在不断提升,行业发展将持续向好。

文章来源: 链塑网,新思界网

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