聚芳碸(feng)（PASF）和聚(ju)醚(mi)碸（PES）耐(nai)熱性更好，在高(gao)溫下仍保(bao)持(chi)優良機(ji)械性能。

學 名：聚芳碸，聚苯醚碸

英 文 名：Polyarylsulfone,簡稱PAS

1、發(fa)展史

聚芳(fang)碸於(yu)1967年由美國3M公司開發並以(yi)Astrel360牌(pai)號(hao)出售，後將(jiang)生產(chan)及銷售權轉(zhuan)讓(rang)給(gei)Carborundum公司，目(mu)前由(you)該(gai)公司在世界範(fan)圍(wei)內(nei)仍以Astrel360牌號生產銷售(shou)。

2、主要(yao)生產方(fang)法

Astrel 360聚芳碸是由4、4′-二碳酰(xian)二氯(lv)二(er)苯(ben)醚與(yu)聯苯的Friedel-Crafts聚合反應來(lai)製備。

3、理(li)化性能

Astrel 360聚芳碸典型特性(xing)為耐熱，能(neng)在空(kong)氣中溫(wen)度260℃條(tiao)件下長(zhang)期老化。

4、加工成(cheng)型(xing)

聚芳碸可(ke)采用注(zhu)射、擠出(chu)或壓縮成型技術(shu)加工成製品。但(dan)聚芳碸具有高的熔(rong)融粘(zhan)度，所以對加(jia)工設備有特殊(shu)的要求，一般采(cai)用專(zhuan)用的加工(gong)設(she)備(bei)以滿(man)足加工溫度400～425℃。壓力要求為140～210MPa(20300～30450psi)，模具溫度(du)為230～280℃。

5、應(ying)用領域

聚芳碸主(zhu)要應用於電氣、電子工業領域，多為(wei)軍工產品的多插頭(tou)的接觸(chu)器、印(yin)刷電路板(ban)的基(ji)板及插座。這些製(zhi)件要求具有良(liang)好的機械(xie)性能、熱性能和耐化學(xue)性能。

在美國市(shi)場上(shang)，除Astrel牌號外，還有一種Radel型號的聚芳碸產品。

學 名(ming)：聚醚碸、聚芳醚碸

英 文 名：polyethersulfone,簡稱(cheng)PES

1、發展史

聚醚碸由卜內門（ICI）公司於1972年開發並以Victrex商(shang)品(pin)牌號銷售於全(quan)世界。德國巴(ba)斯夫(fu)（BASF）公司以Ultrason E商品牌號生產並銷售。近幾(ji)年(nian)來，世界各國工程熱塑樹脂的生產和銷售一(yi)直處於低穀(gu)狀(zhuang)態，其(qi)中(zhong)以聚醚碸尤(you)為突(tu)出。卜內門公司已於1991年將其生產能力為5000噸/年的聚醚碸裝置(zhi)關(guan)閉(bi)。目前較大生產商為巴斯夫(fu)公司。國內吉(ji)林(lin)大學中試(shi)化工廠、長春(chun)應用化學研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)徐(xu)州工程塑料廠有少量(liang)試產品種。

2、主要生產方法

PES的生產路(lu)線(xian)有兩(liang)條，即(ji)雙(shuang)酚(fen)路線和單(dan)酚路線。這(zhe)兩條路線均為親(qin)核高溫置換(huan)反應、聚合(he)反(fan)應過程(cheng)中添加強堿、采用高沸(fei)點惰性溶劑。

3、理化性能

由於聚醚碸分子結構(gou)中不存在(zai)任(ren)何(he)酯類結構的單元，聚醚碸具有出色的熱性能和氧(yang)化穩定(ding)性。經UL確(que)認聚醚碸連(lian)續使用溫度為180℃，並滿足UL94V-0級阻燃(ran)要求(qiu)，（厚(hou)度為0.51mm）。聚醚碸耐應力開(kai)裂，不(bu)溶(rong)於極(ji)性溶劑如(ru)酮(tong)類(lei)和一些(xie)含(han)鹵碳(tan)氫(qing)化合物(wu)。耐水解，耐極大(da)多數酸、堿(jian)、脂(zhi)類碳氫化合物、醇、油(you)及(ji)脂類。可以通(tong)過(guo)對其分(fen)子量的控製或添加各種增強材(cai)料、各(ge)種纖維，以提高聚合物的性能。該樹(shu)脂滿足(zu)美國FDA要求可使(shi)用於與食(shi)品接觸的製件(jian)。

4、加工成型

聚醚碸雖然是一種高溫工程熱塑(su)樹脂，但仍可以按(an)常規(gui)熱塑加工技術進行加工。可采用注射(she)成型、擠出成型、吹(chui)塑成型、壓縮(suo)成型或真空成型。高模溫有助(zhu)於成型和減(jian)小成型引(yin)起的應力(li)。一般(ban)注射成型溫度為310～390℃，模溫為140～180℃。PES是一種(zhong)無定形樹脂，模收縮率很小(xiao)，可加工成對(dui)容(rong)限要求高及薄壁(bi)的製品。

5、改性產品

典(dian)型改(gai)性聚醚碸品種有玻(bo)璃(li)纖維增(zeng)強及碳纖維(wei)改性的導(dao)電型樹脂。

6、應用(yong)領域

聚醚碸具有特有的設計性能，包括：寬(kuan)溫度範圍內（－100～200℃）高機械性能；高熱變形(xing)溫度及良好耐熱老化性能；長期(qi)使用溫度達180℃；製品耐侯性好(hao)；阻(zu)燃及低煙密度性；良好電性能；透(tou)明等。因(yin)此(ci)PES製品大量應用於電氣(qi)、電子(zi)、機械、醫(yi)療、食品及航空航天(tian)領域。

電氣及電子工業中的應用，主要包(bao)括線圈(quan)骨(gu)架、接觸器(qi)、二維及三維空間結構的印刷電路板、開關零(ling)件、燈架基座、電池及蓄(xu)電池(chi)外罩、電容器薄模(mo)等。由於PES製品長期使用溫度達180℃，屬UL94V-0級(ji)材料，具有高尺(chi)寸穩(wen)定性能、良好的電絕(jue)緣性能，因而使其成為電氣工程結構材料的優選材料。

機械工業中的應用，主要選(xuan)用玻璃纖維增強牌號，製件具(ju)有耐蠕變、堅硬(ying)、尺寸(cun)穩定等特性。適合製作(zuo)軸承支(zhi)架(jia)及機械件的外殼等(deng)。

汽車(che)製造工業中的應用，主要有照明燈的反光件，峰值溫度達200℃，並(bing)且可製成鋁(lv)合金(jin)反光(guang)器件。還(hai)有汽車的電器連接器、電子、電-機械控製元(yuan)件、座架、窗、麵(mian)罩(zhao)、水泵及油泵等。

航(hang)空領域的應用，已通過聯(lian)邦航空規範條款(kuan)25?853及客(ke)機技(ji)術標(biao)準(zhun)條款(kuan)1000?001，用於飛機內部裝飾(shi)件包括(kuo)支架、門、窗(chuang)等，以提(ti)高安全性。聚醚碸對雷(lei)達射線透過率(lv)很好，目前雷達(da)天線罩已(yi)用其代(dai)替過去(qu)的環(huan)氧製件。

醫療(liao)衛(wei)生領(ling)域的應用。聚醚碸製件耐水解(jie)，耐消(xiao)毒(du)溶劑。製品包括鉗、罩、手術室(shi)照(zhao)明(ming)組件離心泵外科手(shou)術器件的手柄(bing)、熱水器、熱水(shui)管、溫度計等。

廚房用具的應用，包括咖啡(fei)器、煮(zhu)蛋(dan)器、微波(bo)器、熱水泵(beng)等。

照明及光學領域的應用，包括反光器、信號燈。聚醚碸製件有著(zhu)色透明、對UV穩定、可長期在室外環境下使用等特性。

聚醚碸可通過溶劑技術製備成各種具有高機械強(qiang)度的超(chao)濾(lv)膜(mo)、滲(shen)透膜、反滲(shen)透膜及中孔纖維。其製品用於節能、水處理等領域。

由於聚醚碸屬(shu)於無(wu)定形樹脂範疇，可以作為塗(tu)層材料應用於金屬表麵的塗覆(fu)。

7、開發動(dong)向(xiang)

聚醚碸開發以共(gong)聚改性為主，其目的是提高其綜(zong)合性能和加工性能，以滿足市場的需(xu)求。卜(bo)內門公司開發出聚醚碸/聚碸的共聚物，其組(zu)份(fen)百分含量不同，樹脂性能也(ye)有不同的同(tong)性能產品。該共聚物具有比聚碸更(geng)高的熱變(bian)形溫度，比聚醚碸更低的吸水性，具有更佳的流動加工性能，並可以用GF增強。

卜內門公司Z近開發出牌號為Super-Shield的聚醚碸塗料。可與Fluon-one-Coat一起使用於廚(chu)房器具，形成不粘複合塗層。

巴斯夫公司Z近開發出聚醚碸熱塑硬質(zhi)泡沫(mo)材料。該材料具有高熱變形溫度、耐熱老化(hua)、低煙揮發密(mi)度、低(di)毒性、耐水解、耐酸和堿等特(te)性。這種硬質泡(pao)沫材料與聚醚碸樹脂的複合材料一起用於航空航天領域(yu)前途(tu)廣闊(kuo)。由於該材料具有堅(jian)硬、質輕(qing)的特性，還可以用於造(zao)船(chuan)、火(huo)車、醫療及體育用品的製件。

芳族(zu)聚酰胺（Polyamide Aromatic，簡稱PARA）的纖維及其複合材料具有高拉伸(shen)強度高模量較(jiao)低的伸長率、耐燃燒(shao)、耐高溫、耐有機溶劑和燃料、潤滑劑等特性，因此在工程方麵有廣(guang)泛用途，目前已開發在工業上應用的有PPTA、MPIA、PBA等。

聚對苯酰胺

學 名 聚對苯甲(jia)酰胺

英(ying) 文(wen) 名 Poly(p-benzamide)，簡稱PBA

（一）發展史(shi)

美國杜(du)邦(bang)公司於1916年首先(xian)介紹(shao)芳族聚酰胺-聚間(jian)苯二甲酰間苯二胺（Nomex）纖(xian)維，1970年介(jie)紹了聚對苯酰胺（Fibre B或PRD-49），1972年又介紹了(le)較韌(ren)性的聚1，4-苯撐(cheng)對苯二酰胺(an)（Kevlar 49）纖(xian)維，分析表(biao)明Kevlar纖(xian)維為代表。

1977年我國開始研製聚對苯酰胺，1990年上海市合成樹脂研究所完成年產3噸(dun)中試鑒(jian)定。

（二）主要生產方法

1.樹脂生產

以對氨基苯甲酸(suan)為單位(wei)、N-甲基吡咯(ge)烷酮為溶劑，在催化劑、助催(cui)化劑存(cun)在和80～90℃的條件下，反應3小時(shi)。然(ran)後，將物料沉(chen)析(xi)到酒精(jing)中，用水洗滌(di)樹脂，幹(gan)燥，即可得到紡(fang)絲用樹脂。樹脂的特性粘度控製在1.8～2.2範圍內。

2.液(ye)晶漿液的製備

將芳綸-I樹脂溶解在含有4～6%助溶劑(ji)的有機溶劑（二甲基乙酰胺或(huo)N-甲基吡咯烷(wan)酮）中，聚合物濃度控製在9～10%左右(you)，即可得到光學上各向異(yi)性的液晶漿(jiang)液。

3.濕(shi)法紡絲

將上述(shu)液晶(jing)漿液過濾，置於貯(zhu)料筒中脫泡24小時，紡絲(si)液經(jing)紡絲計(ji)量泵計量後(hou)，再(zai)經過濾器送(song)至(zhi)噴(pen)絲頭，通過Φ0.05～0.08×500～1000孔紡絲帽，以每分鍾(zhong)10～20米(mi)的速(su)度從噴絲孔噴入(ru)到(dao)凝(ning)固(gu)浴(yu)中。凝固浴為20～40%的有機溶劑水溶液，溫度為40～50℃。從凝固出來的纖維經水充(chong)分洗(xi)淨(jing)，幹燥後，即得(de)芳綸-I原絲。原絲在惰性氣體(ti)中（3～5升(sheng)/分，500～550℃）熱處理3～5秒(miao)，即得到芳綸(lun)-I纖維。

（三）理化性能

1.物理性能

纖維色(se)澤：淡(dan)黃(huang)色

相(xiang)對密度：1.4655g/cm3

複絲旦(dan)度：1000～1500旦

細(xi)度：1.0～1.5旦

複絲強度：2337～2585Mpa

伸長率：1.5～2.5%

彈性模量：＞147Gpa

芳綸-I性能接近Kevlar-149的性能，兩者(zhe)比(bi)較如表

2.熱性能

芳綸-I與Kevlar-49浸漬環氧樹脂後耐熱穩定性相近，未(wei)塗環氧樹脂則芳綸-I的熱穩定性優(you)於Kevlar-49。

芳綸-I在280℃空氣中恒溫老(lao)化100小時，性能基本沒(mei)有變化。

芳綸-I在320℃的恒溫熱老化性能見(jian)表

（四）應用領域

聚對苯酰胺纖維是一種高強度、高模量、低密度的芳核(he)酰胺纖維。其纖維密度（1.42～1.46g/cm3為玻璃纖維的60%，為碳纖維的80%，拉伸強度3.4～4.1Gpa，拉伸模量82.7～137.9Gpa，壓(ya)縮強度僅為拉(la)伸強度的20%，顯(xian)示(shi)出延(yan)展性，可以壓縮和彎曲(qu)，能夠(gou)吸收(shou)能量。它廣泛用於熱塑性塑料和熱固性塑料的增強，是好複(fu)合材料的高效增強劑。典型應用包括：

1.導彈(dan)、核武(wu)器、宇(yu)航等軍(jun)用複合材料。可大幅(fu)度減輕自(zi)重(zhong)，提高射程和載(zai)荷(he)能力。

2.利用其超剛(gang)性、低密度性能，用其複合材料作雷達罩及天線骨架。

3.用其複合材料做(zuo)飛機的地板材料、整(zheng)流(liu)罩、機體門窗、內裝飾等結構材料。

4.利(li)用其高強度和低伸長率特性作光纜、電纜、海洋電纜(lan)等的增強骨架材料。

5.體育(yu)器材。成功地(di)用以製作賽艇(ting)、槳、羽(yu)毛(mao)球拍(pai)等。

6.各種高溫、耐磨(mo)的盤根(gen)、刹(sha)車片(pian)等。

7.橡膠製品。用以製作超高壓管(guan)、齒(chi)型帶(dai)、三角帶等。

學 名 聚對苯二甲酰對苯二胺

英 文 名 Poly(P-Phenylene terephthalamide)，簡(jian)稱PPTA

（一）發展(zhan)史

美國杜邦公司Z早開發出聚間苯二甲酰間二胺(Nomex)纖維，1972年又(you)成功(gong)地開發了聚對苯酰胺(Kevlar-29)和聚對苯二甲酰對苯二胺(Kevlar-49)纖維。1979年美(mei)國消費芳族聚酰胺的數量7000噸。目前(qian)，美國杜邦公司擁(yong)有三大家Kevlar纖維生產廠家，即：美國裏滿德工廠年產能力2萬(wan)噸；英國梅唐(tang)工廠年產能力7000噸；東麗(li)?杜邦公司的日本東海工廠年產能力2.5萬(wan)噸。

荷蘭阿(a)克(ke)蘇公司和杜邦公司的專利糾紛解決(jue)後，阿克蘇(su)公司積極開發芳族聚酰胺Twaron纖維，建有5000噸生產裝置。計劃1992年擴(kuo)大到7000噸。該公司還打算(suan)和住友(you)化學公司合作在日本建(jian)設芳族聚酰胺工廠。日(ri)本(ben)帝人公司在鬆(song)山(shan)工廠生產Technora芳酰胺纖維，該公司準備與德(de)國赫(he)斯(si)特公司合作在德國生產芳酰胺纖維。目前全世界聚對苯二甲酰對苯二胺纖維產量約(yue)6萬噸。

（二）要生產方法

1.樹脂生產

在裝(zhuang)有N-甲基吡(bi)咯烷酮的聚合釜中,加入氯化鋁(為投料量的1.2～1.8%)及吡咯(吡咯/對苯二胺=0.6～1.2摩(mo)爾(er)),然後加入對苯二胺,溶解後分兩步加入對苯二甲酰氯粉(fen)末(mo)(對苯二胺濃(nong)度為0.20～0.45摩(mo)爾(er)/升,酰氯過量0.30～2.5%),在氮(dan)氣保護、常(chang)壓下進行攪拌(ban)反應,反應溫度維持在-5℃～80℃,聚合物特性粘度為5.5～6.0.

2.紡絲

Kevlar纖維是采用聚對苯二甲酰對苯二胺（PPTA）漆(qi)製備而(er)成。PPTA是對-苯二酰胺和-苯二酰氯縮合反應的產品。將PPTA溶解於熱濃硫(liu)酸中，直(zhi)到液晶固體濃度打(da)20重量%止。PPTA-硫酸溶液通過幹噴絲醉(zui)噴到混凝浴中（幹噴-濕紡）。然後，用氫氧化鈉(na)水溶液中和纖維，繼之水洗，幹燥(zao)，製成Kevlar纖維。

（三(san)）理化性能

1.樹脂性能

特性粘度≥4.5

灰(hui)分 ≤500ppm

色澤(ze) 淡黃

2.纖維性能

原(yuan) 絲 熱處理絲

拉伸強度 2.8Gpa 2.8GPa

伸長率 5.76% 3.5%

彈性模量 51～64Gpa ≥96GPa

相對密度 1.44 1.45

3.熱性能

聚對苯二甲酰對苯二胺具有超高強度、超高模量、耐高溫和低密度等特性。其原絲及熱處(chu)理絲的熱失重情(qing)況見表

（四）應用領域

聚對苯二甲酰對苯二胺纖維可用作船舶(bo)和氣球(qiu)的係留繩、漁具和采集資源用的牽(qian)引繩(sheng)、遊(you)艇帆布(bu)、滑翔回收飛船、防彈西(xi)裝背(bei)心和賽(sai)馬(ma)服(fu)等防護(hu)服。還可用於複合材料的增強纖維，如用作輪胎簾(lian)布和皮帶簾布等。此外，還可用於飛(fei)機、汽(qi)車、體育用品等。我(wo)國生產的聚對苯二甲酰對苯二胺纖維已成功地用於導彈、飛(fei)機、汽(qi)車、光纜加強件、賽艇、弓(gong)箭(jian)、羽毛球等體育器材。

（五(wu)）開發動向

高強度、高模量、低密度芳酰胺纖維，今(jin)後仍將繼(ji)續向超高強度、超高模量、低密度的方向發展。就(jiu)聚合體製備而言(yan)，連續擠(ji)出聚合是發展方向，但需要解決分子量控(kong)製問題(ti)。如何做得分子量分布均(jun)勻(yun)的聚合體仍(reng)是需要努力解決的問(wen)題。此外，降低原料成本，降(jiang)低纖維價(jia)格(ge)，也是當務之(zhi)急(ji)。隻有降低價格，提高質量，才更具有競爭(zheng)能力。

我國的芳綸-Ⅱ型、美國杜邦公司的Kevlar、荷蘭(lan)阿克蘇公司的Twaron和日本帝人公司的Technora，產品性能的比較見表

聚酰亞胺

介紹：聚酰亞(ya)胺是分子結構含有 酰亞胺基鏈(lian)節(jie)的芳雜環高分子化合物，英文名Polyimide(簡稱PI)，可分為均苯型PI，可溶性PI，聚酰胺-酰亞胺（PAI）和聚醚亞胺（PEI）四類。

PI是目前工程塑料中耐熱性Z好的品種之一，有的品種可長期承受(shou)290℃ 高溫短時間承受490℃的高溫，另外力學性能、耐疲勞性能、難(nan)燃性、尺寸穩定性、電性能都(dou)好，成型收縮率小，耐油、一般酸和有機溶劑，不耐堿，有優良的耐摩擦(ca)，磨耗(hao)性能.

PI成型方法(fa)包括壓縮模塑、浸(jin)漬(zi)、注塑、擠出、壓鑄、塗覆、流延、層(ceng)合、發泡、傳遞模塑。

PI在航空、汽車、電子電器、工業機械等方麵均有應用，可作發動機供燃係統零件、噴氣發動機元件、壓縮機和發電機零件、扣(kou)件、花鍵接頭和電子聯絡(luo)器，還可做汽車發動機部(bu)件、軸承(cheng)、活塞(sai)套、定時齒輪(lun)，電子工業上做印刷(shua)線路板、絕緣(yuan)材料、耐熱性電纜、接線柱、插座、機械工業上做耐高溫自潤滑(hua)軸(zhou)承(cheng)、壓縮機葉(ye)片和活(huo)塞機、密封(feng)圈、設備隔(ge)熱罩、止推(tui)墊圈、軸襯等。