航天航空领域对材料的性能和可靠性要求极高，特别是在极端的高温和严酷的环境中。我国航空航天的发展，离不开对一个一个核心技术的攻关和掌握，当然也离不开各种新型塑料的支持。毫无疑问，在航空航天领域，对材料和技术水平要求比较苛刻，“天舟二号”中运用到的塑料也是高强度、耐高温的材料，今天我们就来看看新型塑料在航空航天领域中的应用。

随着研究的深入，塑料也确乎可以将我们对不同领域中所需的材料性能进行良好的整合。而近年来关于新型塑料的研发、塑料应用领域的扩展都显得越来越活跃，全球都对这一材料表现出很高的科研热情。

1、塑料应对轻量化挑战

与传统材料相比，高分子材料表现出更多的应用潜力。汽车轻量化的概念在过去的这几年中可谓大热，而类似的轻量化趋势也在更多领域中出现，在航空航天领域便是其一。

工程塑料是应对轻量化挑战的一员猛将，和通用塑料相比，它具有更理想的机械性能、耐腐蚀性、耐热性、抗疲劳性等特点，因而在塑料工业中也是成长较快的一类材料，例如PPA、PA6T等工程塑料的应用愈加广泛，以及得益于5G技术的发展正在带动LCP材料的新一轮发展。

通常我们还可以看见诸如在高分子聚合物基体材料中加入碳纤维、石墨烯、玻璃纤维等进行增强的案例，使材料可以具有高分子材料的轻质、易成型等特点，又能够继承增强材料的刚度、抗疲劳性等优势。

例如碳纤维增强塑料的机身面板，它可以为飞机的机体提供更强的刚度，面对高空气流中可能对机体造成的冲击损伤进一步提升可抗性，并且降低更多的整机重量，对飞行过程中的能耗再减少；石墨烯增强复合材料制造的飞机尾翼，其机械性能、耐热性能都得到了明显的改善，并且在尾翼断裂情况之下，断裂速度也得到进一步遏制，提升了飞机的安全性能。

2、塑料转化为燃料

在谈塑色变的今日，关于废塑料如何进行处理的争论之声不绝于耳，在常规的进行回收再生造粒技术之余，对于剩余的无价值的塑料，热解油化技术的发展为这部分废塑料提供了另一种再生机会。

据悉，废塑料热解油化技术的产油率可高达80%，且固体废渣还能进行无害化处理，整个过程不产生二噁英，且无二次污染。据悉，包括中石化、SABIC等国内外石化企业对该项技术的关注度提高的同时，也在着手对废塑料热解油化技术及大产能连续化生产装置进行产业化研发，并且国内外一些环保科技企业也取得了实质性的技术突破。

虽然综合原料、设备、效益等多角度来看，废塑料热解油化的的广泛应用暂时难以实现，但是在大型清洁生产装备有望迎来工业化生产的形势之下，这项技术的应用前景足以被广泛看好。

3、塑料防腐效果获青睐

人类对于科学的探索是无止境的，这也表现在对太空的探索上。从人类成功发射卫星到阿姆斯特朗登月再到火星探路者，航天技术的发展让我们看到面对未知领域人类的潜力。实际上，对于太空探索和运行设备的防腐工作一直以来被科学界所关注着。

根据有关数据显示，航天飞机的维修成本计算下来要高于其制造成本和发射成本，其中因为腐蚀而产生维修需求的成本在其中占去较多的比重。科学家也在一直寻找解决航天器在太空中的腐蚀问题。

其中，耐热、耐寒、抗疲劳、抗腐蚀、比重低的高性能材料赢得了科学家的青睐与关注，例如碳纤维或硼纤维增强的环氧树脂复合材料、金属基复合材料等可以提供耐高温、耐腐蚀、耐摩擦等性能。

4、盘点哪些上天的塑料

1）聚碳酸酯（PC）

聚碳酸酯PC是一种高级的航天复合树脂，也是目前市面上最高级的塑料，俗称防弹胶。它具有优良的综合性能：机械强度高、韧性好、耐冲击强度极高、耐热耐候性透明性好、尺寸精度和稳定性高、易着色、吸水率低，可长期在120~130℃的工作温度下使用。

阻燃PC塑料颗粒：

与其他塑料材料不同的是，PC树脂无毒无味，不释放任何有害物质，其独特的阻燃、耐磨、抗氧化等结构上的特殊性，使其广泛使用于医疗、军工、航天、防护等特殊领域。

PC层压板广泛用于飞机舱罩，照明设备、工业安全档板和防弹玻璃。据统计，仅一架波音型飞机上所用聚碳酸酯部件就达2500个，单机耗用PC约2吨，而在宇宙飞船上则采用了数百个不同构型并由玻璃纤维增强的PC部件及宇航员的防护用品。航天服头盔的主要材料是铝和聚碳酸酯（PC）。聚碳酸酯的优点是强度高、弹性系数大、冲击强度高、使用温度范围广、耐热性强、透明度强，非常适合做头盔！

2）聚酰胺（PA）

改性尼龙新材料是航天技术发展的重要物资基础，一代新型航天产品的诞生往往建立在一大批先进新型材料研制成功的基础上，同时也可以带动许多新材料项目的快速启动和应用。

改性尼龙材料是我国航天工业赖以支撑的重要配套材料，主要包括橡胶、工程塑料、胶黏剂及密封剂等。

世界各大宇航公司和飞机制造商都在寻找性能可靠、适应性强、加工简便、对破坏性事故有强大抵御能力的复合材料。而改性尼龙作为最早在航空航天领域获得应用的热塑性材料，现在已成为航空航天材料中不可缺少的一部分。

改性尼龙具有较强的抗辐射能力，可以用作飞机、卫星等材料的包覆材料。其优异的机械性能可制成飞机耐热的各种连接器、耐候抗蠕变的天线罩，用PEKK为基体的碳纤维和玻璃纤维增强复合材料可以用于飞机和飞船的机舱、门把手、操纵杆以及直升飞机尾翼等。其优异的阻燃性能，燃烧时的发烟量和有毒气体的释放量少，常被用来制造飞机的内部零件，还可用来制造火箭的电池槽、螺栓、螺母和火箭发动机的内部零件。

3）聚氯乙烯（PVC）

PVC管最大的特点是耐腐蚀、轻便。因此，在太空等未知环境中，耐腐蚀可以有效保证航天员的安全。液冷服由Spandex织物制成，内嵌聚氯乙烯管（PVC）。

液冷服的研制，原本是为了保护航天员在舱外活动期间不受温度起伏的影响。现在，除了航天员在执行任务时穿液冷服外，越来越多的在高温下作业的人们也开始穿液冷服，如赛车手、核反应堆技术工人、造船工人等等。除此之外，液冷服还为一些患有特殊疾病的病人减少了痛苦。也被应用到物理疗法与体育康复设备中。

4）聚醚醚酮（PEEK）

聚醚醚酮树脂最早是在航空航天领域里获得应用。用来代替铝，钛等其他金属材料制造成飞机内，外零部件。

PEEK属于低密度，良好的加工性能，可以直接加工成要求精密的零件。PEEK良好的耐水解性与耐腐蚀性用来制作飞机外部零件。PEEK本身具有优异的阻燃性，常用来做飞机的内部零件。

PEEK在飞机中具体应用部件：

（1）发动机

PEEK在大多数发动机应用方面的主要性能是耐高温以及和润滑材料接触时的相互摩擦作用。PEEK材料长期使用温度260度，可以承受发动机局部过热情况。

（2）飞机外装件

喷气飞机外装部件的耐磨性取决于材料表面与大气中的雨滴或微粒物质的冲击。试验表面PEEK具有较好的耐雨蚀性。

（3）飞机内装件

PEEK杰出的阻燃性能，力学性能，耐蠕变性以及耐疲劳性，通过航空运输应用方面的要求充分显示出来，而重量以及比普通结构材料更容易加工，适用制造：变压器外壳，蓄电池架，以及燃油管道托架等。

（4）发动机整流罩

机翼上的整理罩，使围绕喷漆发动机的翼间支柱组件的气流呈流线形。这种大型部件通常是用低密度的金属制成，已经被PEEK取代。目前波音757-200系列飞机使用PEEK整流罩，取得模范的服役记录，这表明它可能用于其他类似的高性能部件上。

5）聚芳醚酮（PAEK）

聚芳醚酮是一类亚苯基环通过醚键和羰基连接而成的聚合物。按分子链中醚键、酮基与苯环连接次序和比例的不同，可形成许多不同的聚合物。

由于分子结构中含有刚性的苯环，PAEK具有良好的耐高温性，抗化学腐蚀、抗辐射性能也非常优异。分子结构中的醚键又使其具有柔性，因此可以用热塑性工程塑料的加工方法进行成型加工。

作为重要的特种工程塑料，PAEK的价格不菲，多用于与高技术相关的宇航领域，或技术要求比较高的汽车工业、电子电气工业及机械工业的一些结构部件。

6）液晶聚合物（LCP）

LCP是指在一定条件下能形成液晶态的高分子材料，是近年来发展最快的新型材料之一。

LCP特点是，具有高强度、耐磨、耐高温、阻燃、低发烟量等特性，化学稳定性佳，电绝缘性优良。在航天、航空、军事工业等领域，有广泛的应用前景，可用于飞机内部的各种零部件。

7）聚酰亚胺（PI）

PI是最早出现的耐高温、高强度的特种工程塑料，在耐热性工程塑料中占有极其重要的地位。PI耐辐射性能优良，耐电晕性优于其他工程塑料。同时，PI耐高温、耐低温，拉伸强度高，耐损耐磨。

PI可用于航空航天领域，如飞机发动机部件、飞机内部结构件等。

8）ABS塑料

ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯单体接枝共聚而成的三元共聚物，具有三种组分的共同性能，坚韧、质硬、刚性，属于热塑型塑料。

ABS最突出的是抗冲击性能优异，强度高，耐磨性佳，耐化学腐蚀。由于技术进步，生产成本下降，加上应用广泛，目前将ABS由原来的工程塑料，变为通用塑料，成为五大通用塑料之一。

在航空工业领域，ABS塑料在飞机上应用正逐渐增加，如用作仪表盘、机罩等，可以减轻飞机重量。

文章来源： 西部橡塑展成都站，金塑宝， 塑连网