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一文读懂聚苯醚(PPO)产业

来源:peek板材供应商-恒鑫实业    作者:PEEK板材加工
一文读懂聚苯醚(PPO)产业,peek板材供应商恒鑫实业

一、 简介

聚苯醚是本世纪60年代发展起来的高强度工程塑料,化学名称为聚2,6—二甲基—1,4—苯醚,简称PPO(Polyphenylene Oxide)或PPE(Polypheylene ether),又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚。聚苯醚是一类耐高温的热塑性树脂。市场上通用的主要为改性的聚苯醚(Modified Polyphenylene Oxide),简称MPPO,或者MPPE(Modified Polypheylene ether),是世界五大通用工程塑料之一,在电子电气、家用电器、办公自动化设备、汽车、建筑、航空和军工等领域具有广泛的用途,成为发达国家垄断核心产品之一。

PPO分子结构

二、 特性

(1)机械性能。PPO具有突出的力学性能,硬而坚韧,尤以拉伸强度、冲击强度及耐蠕变性最佳。

(2)热学性能。PPO具有较高的耐热性,纯PPO的热变形温度可达190℃,长期使用的最高温度为120℃,短期可达205℃。

(3)电学性能。 PPO具有优异的电性能,其介电常数和介电损耗角正切值都比较低。

(4)化学性能。PPO的耐化学腐蚀性好,对烯酸、烯碱及盐稳定,在乙酸乙酯、丙酮及汽油等脂肪烃和芳香烃中可膨胀,PPO的抗氧化性不好,需加入磷酸酯类抗氧剂。

除此之外,与其他工程塑料相比,PPO具有以下优势:

1.比重最轻

在众多工程塑料中,PPO的密度最轻,为1.06g/cm3,故PPO可最大限度实现产品的轻量化。

2.吸水率最低

PPO的另一个显著的特点为吸水率低。这使得PPO在潮湿条件下,尺寸稳定性和机械性能下降不大,非常适合室外使用。

3.介电强度最强

在广阔的温度和频率下,PPO能保持优异的电性能,因而广泛应用在电子电器领域。

4.玻璃化转变温度最高

PPO玻璃化转变温度可以达到200℃,在长期温度较高的条件下,力学性能变化不大。

三、 PPO的制备

将2,6-二甲基苯酚在铜胺络合物的催化作用下,以甲苯为溶剂通入氧气进行氧化偶联聚合反应制备聚苯醚。根据反应介质的不同,聚合方法可以分为均相溶液缩聚法和沉淀缩聚法。其反应方程式如下所示:

四、PPO的应用

PPO的性能决定了其应用的领域和使用的范围。

五、 改性聚苯醚(MPPO)

未经改性的聚苯醚(PPO)树脂具有良好的力学性能、电性能、耐热性、阻燃性以及化学稳定性等,但是它的耐溶剂性差、制品容易发生应力开裂、缺口冲击强度低,另外它存在一个致命的弱点—熔体粘度高,加工成型性极差,纯PPO树脂不能采用注射方法成型,这样大大限制了它的应用。

为了克服这些缺点,赋予其新的性能,人们对PPO进行了多种改性。其方法有化学(共聚、嵌段、接枝和网化等)和物理(共混、填充、增强和微发泡等)改性两种。但在MPPO的实际制备过程中往往是物理、化学两种方法联合使用,从而取得较佳的工艺与经济效果。

六、 MPPO的应用

PPO进行改性后,被赋予了更多新的性能,可运用到越来越广泛的领域。目前MPPO主要有以下几个品种。

七、国外PPO及MPPO发展情况

目前世界聚苯醚产业生产集中在发达国家少数公司,与其他通用工程塑料不同,PPO及MPPO生产高度集中。世界PPO和MPPO生产能力集中在美国GE塑料公司(包括在日本、荷兰、韩国的工厂或合资工厂),约占全世界的70%,居于绝对领先地位。其他主要生产厂家还有日本旭化成、新加坡Polyxyrenol Singapore(旭化成和三菱瓦斯化学公司合作,简称PXS公司)和德国BASF公司等。世界范围内PPO及MPPO的需求在60—70万吨,在国外已进入成熟而稳定的发展阶段,今后几年全球的需求量将以7%—10%的年均增长速度发展。

从MPPO生产分布情况来看,主要生产厂家集中在美国、亚洲和西欧,各区域所占的份额如下图所示。

世界PPO产能主要分布

世界MPPO产能主要分布

全球MPPO消费情况

由于世界各地区的工业结构不尽相同,MPPO产品在不同区域的消费结构也有较大差异,下图表示MPPO在各地区不同行业的需求比例(单位:%)。

八、 我国PPO及MPPO发展情况

随着国内家电、汽车零部件工业、办公设备等行业对PPO改性材料的需求不断增长,以蓝星化工新材料为代表的一些专注于改性塑料工程的企业加快国产PPO改性产品的研发,利用物理化学改性方法,近年来连续开发出多种具有专用功能化的PPO合金产品。目前国内主要MPPE生产企业有GE塑料上海有限公司、广州金发科技股份有限公司、日超工程塑料(深圳)有限公司、旭化成塑料(上海)有限公司和惠州沃特化工材料有限公司等。

中国MPPO在不同行业的应用比例为:电子电器行业63%,汽车行业16%,机械行业约4%,轻纺行业2%,其它15%。

九、 我国聚苯醚发展前景

由于MPPO合金材料具有良好的综合性能,在电子电气、汽车和办公自动化设备等领域拥有广阔前景。目前我国PPO的产量达到9万吨左右,“十三五”期间我国对PPO的需求将超过20万吨,市场空间居全球第一,具有良好的发展前景。但我国MPPO无论在品质还是质量、品种牌号上与国外相比,都存在着明显的差距。伴随着我国汽车工业、电子工业、家用电器和办公设备等部门的快速发展,MPPO已经远远不能满足国内市场要求。因此必须扩大MPPO生产规模,对MPPO产业给予重点支持,加快MPPO相容化技术、掺混技术和加工成型技术的研究和开发,使MPPO从品种牌号上系列化、高性能化,积极开拓市场,满足我国工业发展的需求,使我国PPO和MPPO产业能够真正地走向国际舞台。

本文由peek板供应商新恒鑫实业综合整理

责任编辑:Arthas

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