工程塑料的特性工艺及应用详解-POM、PPO、PBT、PET、PPS、PAI、PEEK、PTFE、PSU、PI

【上海】2025第二届特种工程塑料研究开发与创新应用研讨班（3月13-15日）

       1  材料概述  

之前有介绍过PE、PP、PVC、PS、PC、PF、EP、ABS、PA、PMMA材料的特性工艺及应用详解, 本文将补充一些具有独特的物理、化学和机械特性的工程塑料，分别是POM、PPO、PBT、PET、PPS、PAI、PEEK、PTFE、PSU、PES、PI等，它们因特性不同而有着不同的应用：

• POM（聚甲醛）: 具有高硬度、高强度和优异的耐磨性，适用于制造精密零件和齿轮。

• PPO（聚苯醚）: 具有良好的电绝缘性、耐水性和尺寸稳定性，常用于电气和电子行业。

• PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）: 具有高强度、耐热性和优良的电绝缘性，适用于汽车部件和电子电器部件。

• PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）: 以其高透明度、良好的力学性能和耐化学性而广泛用于包装材料和电子电器。

• PPS（聚苯硫醚）: 耐高温、耐化学腐蚀、高强度，常用于高性能工程塑料领域。

• PAI（聚酰胺-酰亚胺）: 具有高温下的优异性能和耐化学性，适用于航空航天和电子电器。

• PEEK（聚醚醚酮）: 耐高温、耐化学腐蚀、耐辐射，广泛应用于高性能工程塑料领域。

• PTFE（聚四氟乙烯）: 极佳的耐化学腐蚀性、非粘性、低摩擦系数，常用于不粘锅涂层和密封件。

• PSU（聚砜）: 透明、耐高温、耐化学腐蚀、耐水解，常用于医疗器械和食品加工设备。

• PI（聚酰亚胺）: 耐高温、高强度、耐化学腐蚀，常用于高性能领域，如航空航天。

这些工程塑料因其卓越的性能，在工业和消费品领域有着广泛的应用。

       应用领域

• 汽车行业：用于制造汽车零部件，如齿轮、轴承、窗升降机装置等。

• 电子电器：用于制造电气绝缘材料、精密零件等。

• 机械制造：用于制造各种机械零件，如齿轮、滑轮、凸轮、导轨等。

• 日用品：用于制造各种轻量级、高硬度的日用品，如水龙头、洗衣机滑轮等。

POM材料因其优异的物理性能和化学稳定性，在工业应用中非常广泛。然而，其不耐酸和较大的成型收缩率等特性需要在使用过程中予以注意。

       应用领域

1. 电子电气行业：由于其优异的电绝缘性和耐热性，PPO广泛应用于电子电气部件，如线圈骨架、管座、控制轴等。

2. 汽车行业：PPO用于制造汽车仪表盘、防护杠等部件，特别是与尼龙（PA）合金化的PPO材料，用于外装饰部件。

3. 家用电器：PPO用于制造家用电器的外壳和内部结构件，如微波炉、洗衣机等。

4. 办公自动化设备：用于制造办公设备如打印机、复印机的部件。

5. 医疗器械：PPO的耐水解性和耐化学性使其适用于医疗器械，如热水槽和排风机混合填料阀。

6. 化工耐腐蚀设备：改性PPO用于制造耐腐蚀的化工设备。

PPO材料因其卓越的性能，在工业应用中非常广泛。然而，由于其加工难度较大，通常需要通过改性来提高其加工性能，以满足不同应用的需求。

       应用领域

1. 汽车领域：用于制造点火线圈、马达外壳、连接器、雨刮器、后视镜、门把手、车灯、新能源汽车的充电枪等。

2. 家电手机：用于制造黑晶炉面盖、电熨斗、手机后壳等。

3. 电子电气：用于制造电磁阀轴、高压连接器、线圈骨架、断路器等电子连接器和电气部件。

4. 光缆：PBT纯树脂用于光纤护套领域，因其优良的力学性能和电绝缘性。

5. 照明用具：作为LED灯散热器等照明材料，具有良好散热性和耐老化性。

PBT材料因其综合性能优良，在工业应用中非常广泛。然而，其分子结构中的酯键使其在某些化学环境下稳定性较差，需要在使用过程中予以注意。通过改性，PBT的性能可以得到进一步提升，以满足不同应用的需求。

       应用领域

1. 食品包装：PET被广泛用于食品和饮料的包装，如塑料瓶、盘子和鸡蛋盒等。

2. 合成纤维：PET是合成纤维（聚酯纤维）的主要原料，用于制作衣物、窗帘、地毯等。

3. 工程塑料：PET在工业领域作为高性能塑料使用，适用于电子设备零部件、汽车零部件等。

4. 容器：PET瓶由于轻巧、不易破损等优点，被广泛用于饮料包装。

5. 薄膜和磁带：PET也用于制造工业用薄膜和磁带等。

PET材料因其综合性能优良，在工业和日常生活中有着广泛的应用。然而，其在某些化学环境下稳定性较差，需要在使用过程中予以注意。通过改性，PET的性能可以得到进一步提升，以满足不同应用的需求。

       应用领域

1. 汽车工业：用于制造发动机部件、传感器、卤素灯座等。

2. 电子电气：用于制造绝缘体、电路板、连接器等。

3. 化工加工：用于制造耐腐蚀的阀门、泵和管配件。

4. 工业设备：用于制造齿轮、轴承和耐磨损部件。

5. 石油天然气：用于制造井下设备、密封件和连接器。

6. 电气部件：用于制造绝缘体、线圈型材、开关部件。

7. 纺织工业：用于制造印染设备的零件。

PPS材料因其卓越的性能，在许多高端应用领域中被认为是性价比较高的材料。然而，PPS在未改性状态下可能较脆、热变形温度较低，限制了其应用范围。通过添加无机填料、纤维增强或合金化等改性手段，可以显著提高PPS的力学性能和综合性能，从而扩大其应用领域。

       应用领域

1. 航空航天：用于制造航空器部件、喷气发动机供燃系统零件等。

2. 汽车工业：用于制造高性能的汽车零部件，如止推垫圈、止推轴承等。

3. 电子和半导体工业：用于制造芯片组、插座、杯体焊接支座等。

4. 化工行业：用于制造耐腐蚀的阀门、泵和管配件。

5. 石油钻探：用于制造能承受高温和化学腐蚀的钻探设备。

6. 机械零件：用于制造无润滑轴承、密封、轴承隔离环和往复式压缩机零件。

PAI材料因其独特的性能组合，在高性能工程塑料领域占有重要地位。然而，PAI的高成本和加工难度限制了其在某些应用中的广泛使用。通过材料改性和加工技术的进步，PAI的应用范围有望进一步扩大。

       应用领域

1. 航空航天：用于制造飞机零部件，如电缆夹头和护套，实现减重。

2. 汽车工业：用于制造发动机内罩、轴承、垫片、密封件等零部件。

3. 医疗领域：由于其生物相容性和耐消毒性，PEEK用于制造骨科植入物、假牙基台等。

4. 电子电气：用于制造集成电路板、焊锡无铅化等电子电器部件。

5. 核能行业：由于其耐辐射性，PEEK用于制造电缆包覆和电线绝缘系统。

6. 化工行业：用于制造耐腐蚀的泵体、阀门部件等。

PEEK作为一种超高性能特种工程塑料，其合成方法和加工技术的进步使其在多个领域替代金属、合金、陶瓷等传统材料，展现出广泛的应用潜力。

       应用领域

1. 化工领域：由于PTFE的耐腐蚀性，广泛应用于化工设备、管道、阀门等。

2. 电子领域：PTFE的绝缘性能使其适用于电子元器件、线缆绝缘等。

3. 医疗领域：PTFE的生物相容性使其用于人工关节、血液透析等医疗器械。

4. 汽车工业：用于制造汽车的密封圈、轴承、阀门密封等部件。

5. 建筑领域：PTFE膜材料用于建筑物的顶蓬材料，具有自洁性、耐久性。

6. 防粘涂层：如不粘锅涂层、微波炉内胆等。

7. 过滤材料：利用PTFE膜的多孔性，用于气液分离、过滤膜等。

PTFE以其卓越的耐高温性、化学稳定性、低摩擦系数和非粘性能力，在工业和商业领域中表现出色。随着技术的进步和需求的不断扩展，PTFE的应用前景仍然广阔。

       应用领域

1. 电子电气设备工业：用于制造集成电路基板、线圈支架、接触器、电容器薄膜等。

2. 医疗器械领域：用于制造注射器、输液器、手术器械等，因其良好的生物相容性。

3. 汽车工业：用于制造发动机零部件、传动系统零部件等高性能零部件。

4. 航空航天领域：用于制造发动机零部件、高温密封件等关键部件。

5. 食品服务行业：用于制造微波炉餐具、食品加工机械等。

PSU材料因其独特的性能组合，在高端制造业中发挥着重要作用。随着技术的发展和应用领域的拓宽，PSU材料在未来的发展中仍将扮演重要角色。

       应用领域

1. 薄膜：用于电机的槽绝缘、电缆绕包材料，以及太阳能电池底板。

2. 涂料：作为绝缘漆用于电磁线或耐高温涂料。

3. 先进复合材料：用于航天、航空器及火箭零部件。

4. 纤维：作为先进复合材料的增强剂，高温介质过滤材料和防弹织物。

5. 泡沫塑料：用作耐高温隔热材料。

6. 工程塑料：用于自润滑、密封、绝缘及结构材料。

7. 胶粘剂：用作高温结构胶。

8. 分离膜：用于气体分离，如氢/氮、氮/氧等。

9. 光刻胶：用于集成电路制造。

10. 微电子器件：用作介电层、缓冲层、保护层等。

11. 液晶显示：用作取向排列剂。

12. 电-光材料：用作无源或有源波导材料、光学开关材料等。

PI因其卓越的性能，在航空航天、微电子、纳米、液晶、激光等领域有广泛的应用前景，被誉为“解决问题的能手”。随着技术的发展，PI的应用范围将进一步扩大。（来源：设计基石）