聚砜材料簡介：性能特殊的熱塑性超級工程塑料

　　聚砜(PSU)是一類耐高溫以及高機械強度的熱塑性工程塑料，并具有超高的耐熱性和優(yōu)良的綜合性能，被譽為“高級工程塑料”。

　　聚砜通常包括普通雙酚A型聚砜(PSU)、聚芳砜(PASF)、聚醚砜(PES)、聚醚砜樹脂(PES)和聚亞苯基砜樹脂(PPSU)五種。其中雙酚A聚砜以及聚醚砜具有良好的熱穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性，耐水解，耐輻射，耐熱等性能，應用較為廣泛。

　　聚砜制備分為一步法和二步法，其中一步法工藝最為先進，二步法是當前工業(yè)制備的主要方法。聚砜具有優(yōu)秀的力學性能、熱學穩(wěn)定性和無毒性等，廣泛用在電子電氣、航空航天、汽車、醫(yī)療器械、食品用具等領域。

　　傳統(tǒng)應用領域廣闊，電子電氣和汽車航空需求增長較快

　　全球聚砜(PSU)消費量行業(yè)CAGR保持在6%-7%，醫(yī)療器械、汽車航空、食品和電子電氣需求占到七成，醫(yī)療器械和汽車航空有望成為需求增長主要驅動力。

　　(1)聚砜(PSU)傳統(tǒng)領域需求分三類：注塑級工程塑料、改性塑料和聚砜合金，聚砜在醫(yī)療器械領域有成本低質量輕的優(yōu)點，行業(yè)增速在20%左右;電子領域聚砜具有絕緣和易加工性;汽車航空領域是聚砜增速最快的市場，主要用于車身輕量化和金屬替代;食品領域，聚砜的透明、耐熱和無毒性得到有效發(fā)揮。

　　(2)聚砜膜領域：屬于高端應用，生物醫(yī)藥領域用于血液透析分離，燃料電池領域用于離子交換膜，另外聚砜腐蝕性、耐藥性等在污水處理方面應用廣泛。

　　世界上聚砜(PSU)類塑料的生產商主要有德國巴斯夫公司、比利時索爾維公司、日本住友公司及國內江門優(yōu)巨新材公司。國內部分企業(yè)雖然經過持續(xù)的研究已經能夠實現(xiàn)聚砜樹脂的量產，但在品質方面，我國產品目前還處于中低端位置，產品主要用于食品、電子塑料和水處理領域，在汽車、航空航天領域應用較少，高端產品嚴重依賴進口，蘇威和巴斯夫兩大品牌占據(jù)中國聚砜市場80%以上的市場份額。

　　聚砜傳統(tǒng)應用領域廣，集中在醫(yī)療食品汽車電子領域

　　聚砜材料在各方面都具有優(yōu)異的性能，可廣泛應用在消費電子、IT、航空航天業(yè)、汽車、醫(yī)療等領域，具體來說可分為兩板塊。

　　第一板塊是聚砜的傳統(tǒng)應用，可以分為三類：

　　(1)第一類作為注塑級的工程塑料，應用領域包括ABS制動系統(tǒng)中使用的零件、齒輪轉動裝置、高溫烤盤、牙醫(yī)工具盒;

　　(2)第二類屬于聚砜的改性材料開發(fā)，聚砜的纖維應用是改性材料的方向之一，利用玻璃纖維增強之后，可以得到高剛性的聚砜符合材料，包括繩纜線纜(拉伸強度高，一般來說能達到3.0Gpa甚至4.0Gpa，強度相當于鋼絲十倍)、防割手套等等;

　　(3)第三類是聚砜合金，聚砜與聚酰胺、橡膠、聚苯硫醚分別進行合成，具體產品包括日本住友化學公司在聚醚砜中添加聚四氟乙烯和羥基苯甲酸酯，可使材料的彈性模量和耐磨性能大大提高。巴斯夫公司開發(fā)的聚砜/聚醚酮嵌段共聚物，具有良好的耐化學腐蝕和耐高溫性能。在聚砜產品中加入0.5%的溴化聚苯醚，可得到阻燃等級為 V-0級的透明阻燃產品。

　　聚砜在傳統(tǒng)應用領域主要以電子電氣、汽車及航空領域、食品以及醫(yī)藥領域為主要應用端。隨著研究進展一步步深入，聚砜材料的可控性和可變性不斷提高，在這些領域中的應用范圍也會隨之擴大，需求端市場份額也將不斷升高。

　　電子電氣領域：由于芳族聚砜良好的可加工性能，以及良好的絕緣性能，PSU可用于制作各種接觸器、接插件、變壓器絕緣件、可控硅帽、絕緣套管、線圈骨架、接線柱和集電環(huán)等電氣零件，印刷電路板、軸套、罩、TV系統(tǒng)零件、電容器薄膜、電刷座、堿性蓄電池盒等。

　　聚砜在集成電路以及半導體中的應用隨之增長，目前電子電氣領域向小型輕量化方向發(fā)展，在這些方面聚砜類聚合物均具有優(yōu)勢。

　　汽車、航空領域：利用聚砜的耐磨、耐負載、可制成止推環(huán)、燈具部件、空調系統(tǒng)密封條等;利用其可塑性、耐熱性可替換金屬生產濾網，用于制作防護罩元件、電動齒輪、蓄電池蓋、雷管、電子發(fā)火裝置元件等;利用其耐化學性、變形性可生產飛機內部配件和飛機外部零件、宇航器外部防護罩等。還可用PSU制作照明器檔板、電傳動裝置、傳感器等，世界市場上用來制作機艙部件的聚砜類聚合物需求在繼續(xù)增長，主要是由于這類聚合物燃燒時釋放的熱量少、產生的煙霧少，有毒氣體擴散量少，完全符合規(guī)定的使用要求;

　　廚房用品市場：芳族聚砜可代替玻璃及不銹鋼制品用于制造蒸汽餐盤、咖啡盛器、微波烹調器、牛奶及農產品盛器，蛋炊具及擠奶器部件、飲料和食品分配器等產品。芳族聚砜具有無毒性，可制成反復與食品接觸的用具，適用作微波爐的炊具。聚砜的透明度，耐熱水、水解穩(wěn)定性優(yōu)于其他任何一種熱塑性塑料，故可用于制作咖啡壺、蒸汽餐盤等。用PSU制作的連接管，用于玻纖或玻纖增強的聚酯砌面，管外層強度高，管內層耐化學品，較鋼管輕，且透明，便于臨控，常用于食品工業(yè)和制作強光燈的燈盞。

　　衛(wèi)生及醫(yī)療器械：醫(yī)療器具必須滿足苛刻的要求，需要耐蒸汽消毒，耐沖洗、耐消毒劑等要求，可用于制作外科手術盤、噴霧器、加濕器、接觸透鏡夾具、流量控制器、器械罩、牙科器械、液體容器、起搏器、呼吸器和實驗室器械等。PSU用于制作各種醫(yī)療制品較玻璃制品成本低，質量得到減輕，形狀可以設計得更復雜，而且不易破裂，故可用于儀器外殼，齒科儀器，心瓣盒，刀片清理系統(tǒng)，軟接觸鏡片的成型盒，微型過濾器，滲析膜等。PSU還可用于鑲牙，其粘接強度比丙烯酸高一倍。

　　日用品：PSU可用于制作加濕器、吹風機、服裝汽蒸、照相機盒，放映機元器件等耐熱、耐水解產品。經0.4-1.6MGy 輻射和良好干燥過的PSU粒料，在310℃和模溫170℃下很容易注塑成型，適用于層壓材料的粘合劑，所有帶硅烷的聚砜如PSU-SR、PKXR等均可作為粘合劑，用于上漿玻纖和石墨纖維制作復合材料，用石墨織物增強的帶硅烷基的PSU，可制作升降舵等飛機部件。PSU在加上固體潤滑劑聚四氟乙烯后，可增加耐磨性和物理機械性能，也應用于制備耐磨性涂料;

　　除此之外，PSU還可制造各種化工加工設備(如泵外罩、塔外保護層等)、食品加工設備、污染控制設備、奶制品加工設備及工程、建筑、化工用管道等。

　　聚砜膜屬于高端應用領域，生物醫(yī)藥和燃料電池需求旺盛

　　另一板塊是聚砜類膜的應用，主要集中在生物醫(yī)藥、燃料電池領域，大部分膜類應用還在試驗中。比較典型的有血液透析膜、電池堿性膜、聚砜納濾膜等。

　　生物醫(yī)藥領域：聚砜類分離膜由于毒性低、化學穩(wěn)定性好、與血液相容性好等性能，被應用于血漿分離、血液透析、蛋白質吸收等。

　　燃料電池領域：燃料電池由于其綠色環(huán)?？稍偕茉茨苜|比高，而受到人們關注，聚砜類膜的機械性能、溶脹度、吸水率以及離子交換量可以滿足燃料電池的要求。