国外工程塑料发展现状
工程塑料自20世纪50年代问世以来，就以不断改进和提高的优异性能，去代替其他材料或开发新的应用领域而跻身于市场，是在激烈的市场竞争中发展壮大的，生命力很强，发展速度很快。近半个世纪的进程，工程塑料生产能力见表1-5。1998年达到475.5万t。其中五大通用工程塑料的生产能力451.3万t，特种工程塑料24.2万t(包括含氟塑料13.5万t)。与1988年工程塑料生产能力219.5万t相比，十年来年均增长率8%，其中与通用工程塑料1988年生产能力209.5万t相比，年均增长率7.97%；与特种工程塑料1988年生产能力10万t相比，年均增长率9.24%。
1998年工程塑料消费总量402.9万t，见表1-6。其中五大通用工程塑料383.4万t，特种工程塑料19.5万t。与1996年工程塑料消费总量329.5万t相比，三年来年均增长率11.05%，其中通用工程塑料年均增长率11%，特种工程塑料年均增长率12.3%. 1998年工程塑料消费总量仅占当年塑料材料总产14430万t的2.8%，比例虽很小，但由于它的优异性能和使用功能，在促进高新技术发展，供应国民经济建设日益增大的需求以及不断提高日用生活水平等方面，起着其他材料无以代替的越来越重要的作用。
1.聚酰胺
尼龙树脂属高结晶性聚合物。具有优良的力学性能，强韧性好，蠕变变形小。并具有耐汽油、耐高温及耐寒的特性，价格适宜，是少有能满足汽车发动机部件苛刻要求的材料，还适宜制造汽车电气部件及车体部件。在工程塑料主要消费国中，汽车、车辆都是尼龙大的
市场，1998年美国尼龙消费总量中，汽车、车辆耗用的尼龙占36.3%，西欧占31.5%，日本占34.5%。
尼龙挤出薄膜对气体特别是对氧气阻隔性好、耐油、耐刺穿、低温冲击性好，是当前优良的冷冻制品包装材料。近年来，尼龙薄膜的消费增长迅速，美国尼龙薄膜占尼龙国内消费量的11.3%，日本占27.6%，分别列为本国消费量的第二，西欧占12.7%，列为该地区消费量的第三。
尼龙具有良好的阻燃性，自熄性，还具有优良的电性能，各国也广泛用于电力、电气工业。其消费量在西欧占消费尼龙量的第二位，在美国和日本占第三位。同时利用尼龙的机械强度以及减摩、耐磨，且具有噪音小，质量轻，耐腐蚀等特性，广泛用于轴承、齿轮、轴瓦、滚筒等滑动部件。
尼龙树脂品种繁多，但应用量大的仍是尼龙6和尼龙66，约占92%；尼龙11和尼龙12约占6%，其次他占2%。
尼龙树脂是个老品种，但在新产品的开发，对树脂性能存在极水性大，尺寸稳定性差等缺陷的改进以及应用新领域的开拓方面，都不断取得新进展，如新开发的PA46、POMXD6、以及合金等新品种，在应用上都卓有成效，使这个古老的新材料久盛不衰。
2.聚碳酸脂
聚碳酸脂自1958年问世的40多年来，是通过紧密与市场结合，不断提高技术水平和挖掘产品性能潜力，扩大应用领域，推动产量大步攀升，做得有成效和值得借鉴的产品。
60年代PC发展初期，利用优良的机械性能，特别是优异的抗冲击性和良好的热性能、电绝缘性能和尺寸稳定性，先在电子电气、机械和汽车行业推广应用，约占总消费量的60%，推动PC消费量1970年达4.4万吨。进人70年代，充分发挥PC高透明、抗冲击、质轻、隔音、阻燃、尺寸稳定的性能优势，大力推广在采光板、装饰板以及窗用玻璃等建筑行业应用，一举获得成功。在美国PC透明板材的应用从1970年的0.18万t跃增到1980年的3.2万t，增加16倍，占当年美国PC消费总量的30.1%，日本PC透明板材1980年用量占消费总量的13%，西欧约占17%，加之其他用途的增长，1980年PC消费达19.6万t，比1970年增长3.5倍，迎来各跨国公司纷纷扩产的轮高潮，使PC 1980年生产能力达到30万t。80年代中期，Bayer公司和GE公司先开发成功超透明高流动性，用于光盘CD基盘的PC专用料，使PC进人超高纯度光媒体领域，产品质量取得新突破，技术取得新进展。光媒体PC专用料，主要采用非光气酯交换法新生产工艺，解决了光气对环境的污染以及带人的微量氯代甲酸酚对单体质量的影响；为适应注塑薄而面积大的CD基盘，对树脂流动性好，耐热性高的要求，生产出熔体指数5g/lOmin(300℃)，分子量可控且分布均匀的CD盘基PC专用料，现又进一步生产出熔体指数高达80g/10min(300℃) ，适用于数字视频盘DVD的专用料；采用全流程全密封连续化生产，大限度的减少外界环境污染，达到＞50μm杂质个数0/5g高清洁度的要求。光媒体PC的生产及应用开发的成功，促进了美国光媒体PC用量从1990年的0.64万t仅占当年消费量的3%，提高到1998年的6.4万t，占消费总量的16.4%，西欧1998年光媒体PC用量4.3万t，占15.6%，光媒体PC用量比例占12%以上，光媒体用PC正处于扩大应用的上升阶段。20世纪80年代以来，PC/ABS,PC/PE以及PC/PBT等多种PC合金的投放市场，都卓有成效地推动在汽车等应用领域的比例提高。
随着汽车轻型化、节能化的趋势，跨国公司又瞄准以PC代替汽车窗用无机玻璃可减轻自重1/3以上的潜在市场，纷纷投人巨资解决PC存在易刮伤和耐磨性差的缺陷，Bayer公司和GE公司联合开发以硅酮为基料的硬质涂层提高PC性能；日本三菱工程塑料公司和三菱瓦斯化学等公司开发改性硅酮树脂涂层提高PC耐磨性和回弹性，都取得较好进展。一旦应用成功，必将形成巨大市场，给聚碳酸脂带来更大的发展。各大公司看好新开发的PC市场和潜在市场，掀起又一轮的投资高潮，纷纷在扩建和新建PC装置，预计从1998年至2001年的三年间PC生产能将超过200万，增长速度11%。PC的发展将跃居工程塑料之。
3、聚甲醛
聚甲醛属高结晶性线形热塑性聚合物。具有高熔点、高刚性，优异的力学性能，耐磨，耐疲劳，自润滑，良好的电性能，在较宽的温度范围内保持优异性能。可代替金属材料作传动、耐磨、滑动回弹的零部件及其他结构材料。广泛用于汽车、电子电气、精密机械和建材等行业。
从表1-7可以看出，聚甲醛在亚洲是发展得快的地区。1998年的产能及消费分别占的41.1%和40%，而美国分别占23.4%和32.1%，西欧分别占29.6%和26.11%。
聚甲醛也是亚洲在工程塑料中唯一占比重大的品种。这主要是日本对聚甲醛在电子、电气和汽车工业中应用推广得比较成功，在日本这两项消费比例20世纪70年代占%，80年代占65%，1998年占67%。日本也是亚洲地区聚甲醛大的出口国。
其他地区和聚甲醛的消费市场分配与日本为代表的亚洲市场是有差别的。1998年在美国用于汽车及电子电气的聚甲醛仅占国内消费总量的22.5%，而用于机械器具，工业零配件以及日用消费制品等方面比重较大；西欧介乎其间，用于汽车和电子电气的分配比例为55%。预计1998年至2001年的近3年，聚甲醛的增长速度约4%～5%，发展快地区仍是亚洲。
聚甲醛也存在韧性差，缺口冲击强度低，阻燃性较差等性能缺陷。近些年来，进行了大量改性研究，解决了聚甲醛分子主链缺少功能性基团，给改性、合金化及阻燃带来的困难，在改性合金化及阻嫩等方面取得进展，进一步拓宽了POM的应用领域。合成方面，在单体精制，聚合物稳定化处理以及聚合装置开发及工业应用中都取得很大进展。人们一直在探索能简化复杂的单体精制工艺，这将是21世纪感兴趣的课题。
4．改性聚苯醚
MPPO属非结晶性热塑性树脂。具有优异的综合性能，特别是尺寸稳定性、电绝缘性、耐水性及耐蒸煮性，在通用工程塑料中位居前列，力学性能良好，拉仲强度高，抗蠕变性能极好。广泛用于电视机及计算机外壳和性能要求苛刻的零部件以及电子电气件。在汽车工业中，利用其热稳定性好，且在低温下保持很高的冲击强度和良好的表面延展性，制造汽车配件，在全塑汽车的外部件，也将有很强的竞争力。MPPO无毒，具有自熄性，重量轻，相对密度是通用工程塑料中低的，易着色等优点，广泛用于办公设各的结构零件、医疗卫生、食品器材及水暖管件等。
1998年的消费中，大致形成北美、西欧和亚洲各1/3的分配比例。应用领域则各有侧重．美国和西欧41%～42%用于汽车，日本约40%用于办公设备及机器零部件。而用于电子电气的各国约占30%,
MPPO的生产集中在为数不多的大公司，其中GE公司除在美国本土有生产装置外，还在荷兰及日本等国建有装置，总生产能力约占的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国的巴斯夫公司。实际上形成以GE公司为的垄断局面。MPPO在通用工程塑料中性能与价格比不算有优势，这也许与市场垄断有关，以至一些低档的、一般性用途的制品有逐渐被其他材料取代的趋势，但由于在树脂的改性和应用开发上不断取得新进展，使它仍具有很强的市场竞争力。继高抗冲聚苯乙烯掺混的代MPPO之后，又解决了非结晶性的PPO与结晶性PA共混合金化的技术难点，制成性能优异的第二代改性聚苯醚。这种合金既保留了各自的性能优点，又互补了PPO耐溶剂、耐油性较差以及PA耐热性、刚性和尺寸稳定性不足的缺陷。用PPO/PA合金制得的汽车部件，可进行在线喷涂，在耐温等级及综合性能上取得新的突破。在此基础上还相应地开发成功与结晶性PPS、PBT等的系列合金新品种，广开了新的应用领域。
5.聚对苯二甲酸丁二醇脂
PBT属热塑性结晶型树脂。它的市场开发颇具特色，亦很成功。PBT纯树脂性能并不突出，有的指标还很低，如热变形温度仅58℃，而成型收缩率则高达1.5%～2%，力学性能大都不如其他工程塑料。但是经玻璃纤维复合增强后，综合性能大为提高，如PBT纯树脂与30%玻纤增强的PBT树脂相比，拉仲强度由55MPa提高到135MPa,介电强度16kV/mm提高到24kV/mm；热变形温度提高到210℃，成型收缩率成各向异性的趋势，流动方向0.25%，垂直方向1%。玻纤增强的PBT树脂可在130～140℃的高温下，长期使用，是通用工程塑料中高的，机械强度也名列前茅，并具有优良的电性能，抗化学腐蚀、减摩耐磨，易阻燃，尺寸稳定性和成型加工性好等特点。市场上80%以上都是以玻纤增强树脂出售，广泛用于汽车和电子电气行业，1998年用于这两个行业的消费比例:美国为63.7%，西欧为67.8%，日本则高达74.3%。其次用于要求减摩耐磨．尺寸稳定、易阻燃，电绝缘性良好的机器零配件以及通讯照明器材等。随着高粘度、高性能PBT脂的生产，开拓了用于光纤通讯电缆护套材料的新领域。
由于增强改性PBT树脂性能优异，市场开发成效显著，加之PBT工程塑料的基本原料与聚脂纤维类同，大型化工艺成熟，成本低，市场竞争中有性能与价格比的优势，发展迅速，预计1998～2001年还将以约7%的速度增长。
近几年，无论在改进PBT树脂主链上的酯键在高温、湿热环境容易发生水解，性能下降以及受玻纤取向影响引起制品翘曲等缺陷方面，还是在不断开拓新的应用领域等方面都取得有成效的进展。一是利用热塑性聚酯可用多种芳族二元酸和直链二元醉或环族脂肪二元醉缩聚制得，单体的筛选范围较广，通过缩聚制得一系列的新型聚酯聚合物，提高了基体树脂质量，增加了品种；二是利用PBT树脂与其他树脂相溶性良好，进行合金化改性，改进树脂性能缺陷，开拓新用途；三是探索新型增强材料，近年通过插层复合方法，制备PBT/粘土纳米复合材料，取得较大进展。
6.特种工程塑料
60年代初，随着宇航事业的发展，急需耐高温性能突出，综合性能优异的新型高分子材料，作为宇航技术配套开发的一部分，美国杜邦公司于1965年开发成功至今仍居耐高温性能佳的聚酰亚胺高分子材料。这种主链上含有芳环和杂环的聚合物，既具有高的热稳定性又具有高的机械强度，特种工程塑料由此陆续应运而生。
据初步统计1998年特种工程塑料生产能力24.2万t，其中，硫苯硫醚4.5万t，聚矾类树脂2.2万t，聚酞亚胺2万t，聚醚酮树脂0.2万t，液晶聚合物1.8万t，含氟塑料13.5。
特种工程塑料都具有耐热等级高，力学性能和电性能优异，尺寸稳定性良好等共同的特性，适合宇航航天、核能、军工等高性能应用的要求，同时这类树脂还具有很高使用价值的个性特征，去开拓更广阔的应用领域。如结晶型热塑性高性能聚醚醚酮，具有高分子材料耐辐射性能好的特点，适用于核能工业所需高分子材料；又由于耐温等级高、复合性能好，适于作热塑性树脂复合材料的基体材料，用于高性能航天材料。又如具有高耐热使用性能的聚酰亚胺薄膜，其线膨胀系数接近铜，与铜箔复合材料是柔性印刷线路板佳的选材。而聚苯硫醚优异的耐热性和耐化学腐蚀性(在175 ℃以下不溶于有机溶剂)，耐蠕变，低吸水的特性，适于制造机械结构零件和化工防腐涂层。聚砜类树脂是耐热水性能好的工程塑料，在100℃沸水中长期使用性能光泽都不变，无毒，耐蠕变，高透明，适用于制造医用消毒器皿和食品容器等系列制品。热致性液晶聚合物，耐热性能优异，耐化学药品侵蚀，流动性好，且具有自增强作用，能大幅度提高合金的力学性能等，都说明特种工程塑料有着广阔的应用前景。同时，由于汽车工业和信息产业向高性能化发展，对配套零部件和制品要求薄型、轻量、高强度以及高可靠性，都进一步扩大了高性能特种工程塑料的应用领域。
面临的问题是高投人带来的高成本，特种工程塑料价格贵，削弱了性能与价格比的优势。降低产品成本，挖掘材料潜能，在供应高新领域对产品要求的同时，生产多品种，多牌号的产品，去开拓随着信息时代的到来，通用产品零部件更新换代的市场以及新的应用领域，将是今后的发展趋势。
