國外工程塑料發展現狀
工程塑料自20世紀50年代問世以來，就以不斷改進和提高的優異性能，去代替其他材料或開發新的應用領域而躋身于市場，是在激烈的市場競爭中發展壯大的，生命力很強，發展速度很快。近半個世紀的進程，工程塑料生產能力見表1-5。1998年達到475.5萬t。其中五大通用工程塑料的生產能力451.3萬t，特種工程塑料24.2萬t(包括含氟塑料13.5萬t)。與1988年工程塑料生產能力219.5萬t相比，十年來年均增長率8%，其中與通用工程塑料1988年生產能力209.5萬t相比，年均增長率7.97%；與特種工程塑料1988年生產能力10萬t相比，年均增長率9.24%。
1998年工程塑料消費總量402.9萬t，見表1-6。其中五大通用工程塑料383.4萬t，特種工程塑料19.5萬t。與1996年工程塑料消費總量329.5萬t相比，三年來年均增長率11.05%，其中通用工程塑料年均增長率11%，特種工程塑料年均增長率12.3%. 1998年工程塑料消費總量僅占當年塑料材料總產14430萬t的2.8%，比例雖很小，但由于它的優異性能和使用功能，在促進高新技術發展，供應國民經濟建設日益增大的需求以及不斷提高日用生活水平等方面，起著其他材料無以代替的越來越重要的作用。
1.聚酰胺
尼龍樹脂屬高結晶性聚合物。具有優良的力學性能，強韌性好，蠕變變形小。并具有耐汽油、耐高溫及耐寒的特性，價格適宜，是少有能滿足汽車發動機部件苛刻要求的材料，還適宜制造汽車電氣部件及車體部件。在工程塑料主要消費國中，汽車、車輛都是尼龍大的
市場，1998年美國尼龍消費總量中，汽車、車輛耗用的尼龍占36.3%，西歐占31.5%，日本占34.5%。
尼龍擠出薄膜對氣體特別是對氧氣阻隔性好、耐油、耐刺穿、低溫沖擊性好，是當前優良的冷凍制品包裝材料。近年來，尼龍薄膜的消費增長迅速，美國尼龍薄膜占尼龍國內消費量的11.3%，日本占27.6%，分別列為本國消費量的第二，西歐占12.7%，列為該地區消費量的第三。
尼龍具有良好的阻燃性，自熄性，還具有優良的電性能，各國也廣泛用于電力、電氣工業。其消費量在西歐占消費尼龍量的第二位，在美國和日本占第三位。同時利用尼龍的機械強度以及減摩、耐磨，且具有噪音小，質量輕，耐腐蝕等特性，廣泛用于軸承、齒輪、軸瓦、滾筒等滑動部件。
尼龍樹脂品種繁多，但應用量大的仍是尼龍6和尼龍66，約占92%；尼龍11和尼龍12約占6%，其次他占2%。
尼龍樹脂是個老品種，但在新產品的開發，對樹脂性能存在極水性大，尺寸穩定性差等缺陷的改進以及應用新領域的開拓方面，都不斷取得新進展，如新開發的PA46、POMXD6、以及合金等新品種，在應用上都卓有成效，使這個古老的新材料久盛不衰。
2.聚碳酸脂
聚碳酸脂自1958年問世的40多年來，是通過緊密與市場結合，不斷提高技術水平和挖掘產品性能潛力，擴大應用領域，推動產量大步攀升，做得有成效和值得借鑒的產品。
60年代PC發展初期，利用優良的機械性能，特別是優異的抗沖擊性和良好的熱性能、電絕緣性能和尺寸穩定性，先在電子電氣、機械和汽車行業推廣應用，約占總消費量的60%，推動PC消費量1970年達4.4萬噸。進人70年代，充分發揮PC高透明、抗沖擊、質輕、隔音、阻燃、尺寸穩定的性能優勢，大力推廣在采光板、裝飾板以及窗用玻璃等建筑行業應用，一舉獲得成功。在美國PC透明板材的應用從1970年的0.18萬t躍增到1980年的3.2萬t，增加16倍，占當年美國PC消費總量的30.1%，日本PC透明板材1980年用量占消費總量的13%，西歐約占17%，加之其他用途的增長，1980年PC消費達19.6萬t，比1970年增長3.5倍，迎來各跨國公司紛紛擴產的輪高潮，使PC 1980年生產能力達到30萬t。80年代中期，Bayer公司和GE公司先開發成功超透明高流動性，用于光盤CD基盤的PC專用料，使PC進人超高純度光媒體領域，產品質量取得新突破，技術取得新進展。光媒體PC專用料，主要采用非光氣酯交換法新生產工藝，解決了光氣對環境的污染以及帶人的微量氯代甲酸酚對單體質量的影響；為適應注塑薄而面積大的CD基盤，對樹脂流動性好，耐熱性高的要求，生產出熔體指數5g/lOmin(300℃)，分子量可控且分布均勻的CD盤基PC專用料，現又進一步生產出熔體指數高達80g/10min(300℃) ，適用于數字視頻盤DVD的專用料；采用全流程全密封連續化生產，大限度的減少外界環境污染，達到＞50μm雜質個數0/5g高清潔度的要求。光媒體PC的生產及應用開發的成功，促進了美國光媒體PC用量從1990年的0.64萬t僅占當年消費量的3%，提高到1998年的6.4萬t，占消費總量的16.4%，西歐1998年光媒體PC用量4.3萬t，占15.6%，光媒體PC用量比例占12%以上，光媒體用PC正處于擴大應用的上升階段。20世紀80年代以來，PC/ABS,PC/PE以及PC/PBT等多種PC合金的投放市場，都卓有成效地推動在汽車等應用領域的比例提高。
隨著汽車輕型化、節能化的趨勢，跨國公司又瞄準以PC代替汽車窗用無機玻璃可減輕自重1/3以上的潛在市場，紛紛投人巨資解決PC存在易刮傷和耐磨性差的缺陷，Bayer公司和GE公司聯合開發以硅酮為基料的硬質涂層提高PC性能；日本三菱工程塑料公司和三菱瓦斯化學等公司開發改性硅酮樹脂涂層提高PC耐磨性和回彈性，都取得較好進展。一旦應用成功，必將形成巨大市場，給聚碳酸脂帶來更大的發展。各大公司看好新開發的PC市場和潛在市場，掀起又一輪的投資高潮，紛紛在擴建和新建PC裝置，預計從1998年至2001年的三年間PC生產能將超過200萬，增長速度11%。PC的發展將躍居工程塑料之。
3、聚甲醛
聚甲醛屬高結晶性線形熱塑性聚合物。具有高熔點、高剛性，優異的力學性能，耐磨，耐疲勞，自潤滑，良好的電性能，在較寬的溫度范圍內保持優異性能?？纱娼饘俨牧献鱾鲃?、耐磨、滑動回彈的零部件及其他結構材料。廣泛用于汽車、電子電氣、精密機械和建材等行業。
從表1-7可以看出，聚甲醛在亞洲是發展得快的地區。1998年的產能及消費分別占的41.1%和40%，而美國分別占23.4%和32.1%，西歐分別占29.6%和26.11%。
聚甲醛也是亞洲在工程塑料中唯一占比重大的品種。這主要是日本對聚甲醛在電子、電氣和汽車工業中應用推廣得比較成功，在日本這兩項消費比例20世紀70年代占%，80年代占65%，1998年占67%。日本也是亞洲地區聚甲醛大的出口國。
其他地區和聚甲醛的消費市場分配與日本為代表的亞洲市場是有差別的。1998年在美國用于汽車及電子電氣的聚甲醛僅占國內消費總量的22.5%，而用于機械器具，工業零配件以及日用消費制品等方面比重較大；西歐介乎其間，用于汽車和電子電氣的分配比例為55%。預計1998年至2001年的近3年，聚甲醛的增長速度約4%～5%，發展快地區仍是亞洲。
聚甲醛也存在韌性差，缺口沖擊強度低，阻燃性較差等性能缺陷。近些年來，進行了大量改性研究，解決了聚甲醛分子主鏈缺少功能性基團，給改性、合金化及阻燃帶來的困難，在改性合金化及阻嫩等方面取得進展，進一步拓寬了POM的應用領域。合成方面，在單體精制，聚合物穩定化處理以及聚合裝置開發及工業應用中都取得很大進展。人們一直在探索能簡化復雜的單體精制工藝，這將是21世紀感興趣的課題。
4．改性聚苯醚
MPPO屬非結晶性熱塑性樹脂。具有優異的綜合性能，特別是尺寸穩定性、電絕緣性、耐水性及耐蒸煮性，在通用工程塑料中位居前列，力學性能良好，拉仲強度高，抗蠕變性能極好。廣泛用于電視機及計算機外殼和性能要求苛刻的零部件以及電子電氣件。在汽車工業中，利用其熱穩定性好，且在低溫下保持很高的沖擊強度和良好的表面延展性，制造汽車配件，在全塑汽車的外部件，也將有很強的競爭力。MPPO無毒，具有自熄性，重量輕，相對密度是通用工程塑料中低的，易著色等優點，廣泛用于辦公設各的結構零件、醫療衛生、食品器材及水暖管件等。
1998年的消費中，大致形成北美、西歐和亞洲各1/3的分配比例。應用領域則各有側重．美國和西歐41%～42%用于汽車，日本約40%用于辦公設備及機器零部件。而用于電子電氣的各國約占30%,
MPPO的生產集中在為數不多的大公司，其中GE公司除在美國本土有生產裝置外，還在荷蘭及日本等國建有裝置，總生產能力約占的80%。其次是日本的旭化成、住友、三菱瓦斯及三菱油化等公司和德國的巴斯夫公司。實際上形成以GE公司為的壟斷局面。MPPO在通用工程塑料中性能與價格比不算有優勢，這也許與市場壟斷有關，以至一些低檔的、一般性用途的制品有逐漸被其他材料取代的趨勢，但由于在樹脂的改性和應用開發上不斷取得新進展，使它仍具有很強的市場競爭力。繼高抗沖聚苯乙烯摻混的代MPPO之后，又解決了非結晶性的PPO與結晶性PA共混合金化的技術難點，制成性能優異的第二代改性聚苯醚。這種合金既保留了各自的性能優點，又互補了PPO耐溶劑、耐油性較差以及PA耐熱性、剛性和尺寸穩定性不足的缺陷。用PPO/PA合金制得的汽車部件，可進行在線噴涂，在耐溫等級及綜合性能上取得新的突破。在此基礎上還相應地開發成功與結晶性PPS、PBT等的系列合金新品種，廣開了新的應用領域。
5.聚對苯二甲酸丁二醇脂
PBT屬熱塑性結晶型樹脂。它的市場開發頗具特色，亦很成功。PBT純樹脂性能并不突出，有的指標還很低，如熱變形溫度僅58℃，而成型收縮率則高達1.5%～2%，力學性能大都不如其他工程塑料。但是經玻璃纖維復合增強后，綜合性能大為提高，如PBT純樹脂與30%玻纖增強的PBT樹脂相比，拉仲強度由55MPa提高到135MPa,介電強度16kV/mm提高到24kV/mm；熱變形溫度提高到210℃，成型收縮率成各向異性的趨勢，流動方向0.25%，垂直方向1%。玻纖增強的PBT樹脂可在130～140℃的高溫下，長期使用，是通用工程塑料中高的，機械強度也名列前茅，并具有優良的電性能，抗化學腐蝕、減摩耐磨，易阻燃，尺寸穩定性和成型加工性好等特點。市場上80%以上都是以玻纖增強樹脂出售，廣泛用于汽車和電子電氣行業，1998年用于這兩個行業的消費比例:美國為63.7%，西歐為67.8%，日本則高達74.3%。其次用于要求減摩耐磨．尺寸穩定、易阻燃，電絕緣性良好的機器零配件以及通訊照明器材等。隨著高粘度、高性能PBT脂的生產，開拓了用于光纖通訊電纜護套材料的新領域。
由于增強改性PBT樹脂性能優異，市場開發成效顯著，加之PBT工程塑料的基本原料與聚脂纖維類同，大型化工藝成熟，成本低，市場競爭中有性能與價格比的優勢，發展迅速，預計1998～2001年還將以約7%的速度增長。
近幾年，無論在改進PBT樹脂主鏈上的酯鍵在高溫、濕熱環境容易發生水解，性能下降以及受玻纖取向影響引起制品翹曲等缺陷方面，還是在不斷開拓新的應用領域等方面都取得有成效的進展。一是利用熱塑性聚酯可用多種芳族二元酸和直鏈二元醉或環族脂肪二元醉縮聚制得，單體的篩選范圍較廣，通過縮聚制得一系列的新型聚酯聚合物，提高了基體樹脂質量，增加了品種；二是利用PBT樹脂與其他樹脂相溶性良好，進行合金化改性，改進樹脂性能缺陷，開拓新用途；三是探索新型增強材料，近年通過插層復合方法，制備PBT/粘土納米復合材料，取得較大進展。
6.特種工程塑料
60年代初，隨著宇航事業的發展，急需耐高溫性能突出，綜合性能優異的新型高分子材料，作為宇航技術配套開發的一部分，美國杜邦公司于1965年開發成功至今仍居耐高溫性能佳的聚酰亞胺高分子材料。這種主鏈上含有芳環和雜環的聚合物，既具有高的熱穩定性又具有高的機械強度，特種工程塑料由此陸續應運而生。
據初步統計1998年特種工程塑料生產能力24.2萬t，其中，硫苯硫醚4.5萬t，聚礬類樹脂2.2萬t，聚酞亞胺2萬t，聚醚酮樹脂0.2萬t，液晶聚合物1.8萬t，含氟塑料13.5。
特種工程塑料都具有耐熱等級高，力學性能和電性能優異，尺寸穩定性良好等共同的特性，適合宇航航天、核能、軍工等高性能應用的要求，同時這類樹脂還具有很高使用價值的個性特征，去開拓更廣闊的應用領域。如結晶型熱塑性高性能聚醚醚酮，具有高分子材料耐輻射性能好的特點，適用于核能工業所需高分子材料；又由于耐溫等級高、復合性能好，適于作熱塑性樹脂復合材料的基體材料，用于高性能航天材料。又如具有高耐熱使用性能的聚酰亞胺薄膜，其線膨脹系數接近銅，與銅箔復合材料是柔性印刷線路板佳的選材。而聚苯硫醚優異的耐熱性和耐化學腐蝕性(在175 ℃以下不溶于有機溶劑)，耐蠕變，低吸水的特性，適于制造機械結構零件和化工防腐涂層。聚砜類樹脂是耐熱水性能好的工程塑料，在100℃沸水中長期使用性能光澤都不變，無毒，耐蠕變，高透明，適用于制造醫用消毒器皿和食品容器等系列制品。熱致性液晶聚合物，耐熱性能優異，耐化學藥品侵蝕，流動性好，且具有自增強作用，能大幅度提高合金的力學性能等，都說明特種工程塑料有著廣闊的應用前景。同時，由于汽車工業和信息產業向高性能化發展，對配套零部件和制品要求薄型、輕量、高強度以及高可靠性，都進一步擴大了高性能特種工程塑料的應用領域。
面臨的問題是高投人帶來的高成本，特種工程塑料價格貴，削弱了性能與價格比的優勢。降低產品成本，挖掘材料潛能，在供應高新領域對產品要求的同時，生產多品種，多牌號的產品，去開拓隨著信息時代的到來，通用產品零部件更新換代的市場以及新的應用領域，將是今后的發展趨勢。
