一、聚苯醚和改性聚苯醚（PPO）的简介
聚苯醚化学名称为聚 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，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）。
由于习惯上，对聚苯醚和其改性共混聚合物都称为PPO或PPE，本文也采用通俗称法：以下称为PPO或PPE。
聚 苯醚于1959年 由美国GE公司的Allan S.Hay所发明。聚苯醚具有优良的物理性能及特性，但熔融流动性差，加工困难，为了改善加工性能，GE公司于1966年将聚苯醚与聚苯乙烯共混改性获得 成功，并注册为Noryl商品名投入市场，从此美国GE工的改性聚苯醚便加快了发展速度，直至现在该公司的此类产品在世界仍居主导地位，其生产能力占世界 的80%以上。
PPO的分子结构式和特性如下图：
二、聚苯醚和改性聚苯醚（PPO）的特性
PPO是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，突出的是电绝缘性和耐水性优异，尺寸稳定性好。
1. 介电性能居工程 塑料之首：PPO树脂分子结构中无强极性基团，电性能稳定，可在广泛的温度及频率范围内保持良好的电性能。其介电常数和介电损耗角正切是工程塑料中最小 的，且几乎不受温度、湿度及频率数的影响。其体积电阻率是工程塑料中最高的。PPO的优异电性能使其广泛应用于生产电器产品，尤其是耐高压的部件，如彩电 的行输出变压器（FBT）等。
2.良好的机械性能及热性能：PPO分子链中，含有大量的芳香环结构，分子链感性较强。树脂的机械强度较高，耐蠕变性优良，温度变化影响甚小。PPO具有较高的耐热性，玻璃化温度高达211℃，熔点268℃。
3.优异的耐水性：PPO为非结晶性树脂，在通常的温度范围，分子运动少，主链中无大的极性基团，偶极矩不发生分极，耐水性非常好，是工程塑料中吸水率最低的品种。在热水中长时间浸泡其物理性能仍有很少下降。
4.阻燃性良好，具有自熄性：PPO的氧指数29，为自熄材料，而高抗冲击性聚苯乙烯的氧指数17为易燃性材料，二者合一是具中等程度的可燃性，制造阻燃等级PPO时，不需要添加卤素的阻燃剂，加入含磷类阻燃剂即可达到UL94标准，减少对环境的污染。
5.收缩率低，尺寸稳定性好；无毒，密度小。
6. 耐介质性和耐光 性：PPO对酸、碱和洗涤剂等基本不受腐蚀，在受力的情况下，矿物油及酮类、酯类溶剂会产生应力开裂；对有机溶剂如脂肪烃、卤代脂肪烃和芳香烃等会使之融 涨和溶解。PPO弱点是耐光性差，长时间在阳光或荧光灯下使用产生变色，颜色发黄，原因是紫外线能使芳香醚的链结合分裂所致。而如何改善PPO的耐光性成 为一个课题。
三、聚苯醚和改性聚苯醚（PPO）的成型加工
PPO可通过注塑、挤出等工艺加工成各种制品：
1.注塑：柱塞式或螺杆式注塑机都能加工PPO。一般采用螺杆式注塑机，要求长径比大于15：1，压缩比1.7～4.0（一般采用2.5～3.5）。
2.挤出：PPO能在挤出机上加工成管、片、棒、块等。采用排气式、长径比大的挤出机更好，螺杆长径比为24：1，压缩比为2.5～3.5，渐变式，等距不等深，计量段有适当的深度。应有较长的口模平直部分，挤出牵引时应考虑其物料凝结温度较高的特点。
3.压模成型：10%～18%PPO的苯溶液浸泡溶液的玻璃布，可按热固性塑料的层压工艺条件进行压制。玻璃化布含胶量控制在35%±5%，烘干温度为70～110℃。
4.模压工艺：模温升至250℃时保持温度5min,压力为6MPa,连续升温至300℃，保温1h，然后自然冷却至180℃，通冷水冷却至室温，脱模。
另外，PPO还可以薄膜成型和二次加工。
四、PPO的应用
PPO的性能决定了其应用的领域和使用的范围：
1)MPPO密度小，容易加工，热变形温度在90-175℃，有不同规格的商品，尺寸稳定性好，适用于制造办公设备、家用电器、计算机等箱体、底盘及精密部件。
2)MPPO的介电常数及介质损耗角正切在五大通用工程塑料中最低，即绝缘性最好，并且耐热性好，适用于电气工业。宜于制作用在潮湿而有载荷条件下的电绝缘部件，如线圈骨架、管座、控制轴、变压器屏蔽套、继电器盒、绝缘支柱等。
3)MPPO的耐水及耐热水性好，适用于制造水表、水泵。纺织厂用的纱管需耐蒸煮，用MPPO制的纱管使用寿命长。
4)MPPO的介电常数及介质损耗角正切在工程塑料中为不受温度及周波数影响者，并且耐热性及尺寸稳定性好，适用于电子工业。
5)由于电子工业及通讯产业的发展，手机、便携式电脑、高性能照相机、摄像机等都需要锂离子电池，因此锂离子电池市场大有发展前景，锂离子电池用有机电解液的包装材料过去用ABS或PC，最近国外开发出电池用的MPPO，其性能优于前两者。
6)MPPO在汽车工业有广泛用途，如仪表盘、防护杠等，PPO与PA合金，尤其是高耐冲击性能的规格品种用于外装部件发展比较快。
7)在化工方面改性聚苯醚可用来制造耐腐蚀设备，其耐水解性尤其好，还耐酸、碱、便溶于芳香烃和氯化烃中。
8)用于医疗器械，可在热水贮槽和排风机混合填料阀中代替不锈钢和其他金属。
五、PPO的其它介绍
1. 聚苯醚树脂（简 称PPO）属热塑性工程塑料，聚苯醚合金是五大工程塑料之一，也是工程塑料合金中消费量最大的品种。由于PPO合金克服了PPO本身应力开裂的缺点，改善 了PPO加工性能，而且其热性能、电性能和机械性能优异，故其用途极为广泛，可用作汽车仪表板、电器零件、内装饰和外装饰零件及机械器具、办公设备和电子 电器设备等。
均聚物PPO是由 2，6-二甲基苯酚在铜氨络合物催化剂存在下通过氧化偶合聚合制备。它具有强度高、耐热性好等特点，具有适中的非极性和尺寸稳定性，耐水、酸、碱和盐溶液 腐蚀，但耐其他化学品腐蚀性能有限。对紫外光不稳定，而且加工较难。为此，可将PPO与高聚物一起制成合金，例如，与高抗冲聚苯乙烯（HIPS）、尼龙、 聚酯树脂和其他热塑性树脂制成合金，这不但可进一步改善性能，而且可用一般热塑性模塑设备进行加工。PPO合金目前已占PPO类塑料应用量的99%以上。
目 前，国外PPO合 金生产技术有二种：一种是熔融机械掺混，如PPO/HIPS合金；另一种是无定型PPO与半结晶性聚合物，如PBT、尼龙等通过相容剂作用掺混而成PPO 合金。对于尼龙/PPO合金，相容剂是乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚苯乙烯共聚物。PPO合金一般可用各种方式进行加工，如挤出成型、吹塑成型、注射成 型、热成型等，其中最主要的方法是注射模塑和发泡模塑成型等。
20世纪80年代以来，PPO及其合金市场日趋活跃，巴斯夫公司、旭化成公司、GE塑料公司、三菱瓦斯化学公司、三菱石化公司、日本聚醚公司和住友化学公司纷纷角逐这一市场。
上 个世纪90年代全 球对PPO合金的需求量比PBT聚酯树脂还多，在五大工程塑料中名列第四。美国PPO合金应用以机械器具最多，其次是运输机械、办公设备和电子电器设备。 欧洲PPO合金主要用于汽车，约占总需求量的1/3。日本主要用于办公设备，占48%；其次是汽车工业，占28%；电子电气领域占20%。
2. 聚苯醚 （PPO）是世界五大通用工程塑料之一。它具有一系列优异的物理与力学、耐热、电绝缘等性能，但由于PPO流动性较差，通常以与其他塑料共混改性形成工程 塑料合金使用（称为MPPO），是目前工程塑料领域最典型与用量最大的工程塑料合金品种。MPPO具有优良的综合性能和成型加工性能，因而在电子电气及家 用电器、办公自动化机械、汽车等输送机械、建材、航空及军工等领域具有广泛的用途，成为发达国家的核心材料垄断战略之一。与其他四种通用工程塑料相比，我 国PPO及MPPO与世界发达国家的技术水平与产业化差距最大，尤其是PPO合成树脂的产业化目前尚为未启步。
Ⅰ.市场需求旺盛 国内产业发展前景突出
PPO 工程塑料的市 场一般以单体、PPO树脂与MPPO三方面考虑，通常由MPPO最终体现。在五大通用工程塑料中，MPPO工程塑料规模与产量比PBT略低，居第5位。近 3年来，随着经济的复苏及MPPO新的市场机会的出现，特别是电子信息用壳体材料及高性能印制电路板用交联PP合金的强劲市场需求，导致世界三大PPO生 产公司（GE公司、日本三菱瓦斯化学、旭化成公司）纷纷扩大其生产规模。到2002年，世界2，6－二甲基苯酚单体生产能力达25万吨/年以上，PPO树 脂的总产量达到23.6万吨；MPPO的总生产能力达到46.5万吨，实际产量约为40万吨左右，产值约为13亿美元。从规模、产量与市场来看，GE公司 一直占主导地位，约占全世界的80％。
PPO及MPPO工 程塑料在国外虽已进入成熟而稳定的发展阶段，但今后几年内，全球MPPO的需求量将仍然会以7％～10％的年平均增长速度发展。未来十年，我国MPPO将 进入市场场需求高速增长阶段，企业将会获得重大发展机遇。首先，中国稳定的政治与良好的投资环境将进一步吸引发达国家与地区电子电气等零部件制造向中国大 陆继续大量转移与采购，国内家用与商用电器规模的扩大，以及电子信息终端产品的快速增长，必将带动MPPO新材料的大量消费。其次，在未来5年内，汽车计 划从2000年197万辆增加到2005年312万辆，进而成为世界汽车大国的发展速度，将全面启动MPPO新材料的应用市场；此外在其他机械、纺织、建 材、国防军工等领域也将有较大的增长空间。预计“十五”期间，MPPO将以20％以上的速度继续增长；2005年MPPO国内消费量将达到3.5万～4万 吨，2010年及2015年将分别达到8万吨和12万吨，从而达到发达国家目前的消费水平。
Ⅱ.国内起步较早 MPPO具备产业化基础
我 国从20世纪60 年代初开始PPO树脂合成工艺与技术的研究研制单位曾多达20家，到70年代末，绝大多数单位因种种原因停止了研究。1981年开始，从电子电气工业的发 展需要与前景出发，国家将其列为“六五”重点科技攻关项目，由北京市化工研究院（以下简称北化院）与上海合成树脂研究所进行攻关研制。原国家科委、化工 部、电子部及北京市科委与北京化工集团等先后对该项目进行了重大支持，立项近40项。除上述两个研究单位外，清华大学、北京化工大学等也参与了部分研究工 作。其中，影响力最大的是北化院，从“六五”至今一直进行该项目的研究开发。该院项目研究32项，包括单体、合成、加工助剂与MPPO，取得了一批重要成 果，获北京市科技进步奖8项（其中一等奖1项，二等奖1项），为千吨级工业性技术开发工程积累了必要的技术参数。从90年至今，北化院研究开发了低发泡 MPPO、PPO/PA合金、高电性能耐热MPPO、PPO合金增韧改性，PPS/PA及PPS/PPO合金，PPO/HIPS/弹性体三元合金、军用蓄 电池壳体专用MPPO材料、汽车灯具耐高温MPPO材料、高频印制电路板用热固性PPO合金新材料的研究开发（进行中）等新合金技术，开发新产品30种新 产品，取得了一定的经济效益与较大的社会效益。
目前国内有北化院、上海合成树脂研究所等3－4家单位采用进口PPO树脂开发与生产MPPO，但由于PPO原料树脂的限制，实际产量均不超过500吨/年。1996年以来，日本在中国成立了一家MPPO生产厂家，利用与日本原料厂家的合作优势，在MPPO方面发展较快。
Ⅲ.产业总体差距大 发展“瓶颈”亟待突破
从 PPO工程塑料发展过程来看，国内与国外相比，无论从技术上，还是从产业化规模上相差十分巨大。因此，国内发展该产业，绝不能急于求成，应先解决发展 “瓶颈”问题。首先，PPO工程塑料垄断市场的关键所在是PPO树脂，因此PPO的合成应是首要解决的难题。但PPO的合成投入较大，难度高，周期长，因 而开发这种高难度的产业化项目，从观念上应改变以往仅以科研单位依赖政府科研攻关费用进行研究的模式，要结合有实力的投资主体一起共同开发。其次以市场需 求与技术创新为前提，开发MPPO关键共性技术。如第一代MPPO产品的高效环保无卤阻燃技术、防震及隔音等阻尼技术、可镀铬技术及高流动性与耐溶剂性研 究；第二代产品的相容性技术、无卤阻燃、增韧与超韧及纳米技术；第三代产品的PPO树脂低分子量控制技术、合金化技术、互穿网络技术及热固性树脂的应用加 工技术。第三，重视MPPO的成型技术与应用，开发新一代功能化产品。除注射成型外，目前几种新的成型技术的应用为MPPO的开发提供了较大的应用前景， 如MPPO的低发泡成型技术、挤出成型技术、吹塑成型与气体辅助注射成型技术等，为大型MPPO产品的开发提供了技术保证。国内机械制造单位应根据其技术 特点，开发针对性与实用性更强的产品。此外，建议国内汽车工业部门，尽早建立相应的汽车新材料应用测试评价体系，以加快MPPO材料在国内汽车工业应用的 速度。
Ⅳ.抓住机遇 政府应积极引导与推动
对于工程塑料发达的国家与地区而言，中国既是MPPO重要与富有潜力的应用市 场，也是有较强技术竞争力与开发能力的对手，因而该项技术如没有自主开发的基 础，靠引进可能还需相当长的时间；而笔者认为国内无任何PPO技术基础的企业起步上万吨级也是不可行的。可喜的是，我国不仅有“六五”以来的合成技术基础 及至今一直开发的MPPO技术与产品，而且国外几大公司的合成技术专利已经过了保护期。因此，国家与各级政府应抓住这一契机，首先对已有较强基础的北化院 等企业，继续给予重点支持，完善千吨级的PPO树脂合成技术，生产出质量稳定的合格产品。与此同时积极引导更多有技术开发实力的研究院所与工程技术能力 强、资金实力雄厚的石化企业与上市公司参与该项目，共同实施“产、学、研”计划，对各项技术进行重点攻关与突破，促进企业间合作，实现产业化项目，使中国 的PPO与MPPO产业真正走向国际舞台。
六、国内外聚苯醚和改性聚苯醚（PPO）发展状况
在 PPO的市场 中，GE公司垄断了世界市场，直到1979年日本旭化成工业公司以自己的改性技术，以苯乙烯接枝法生产改性的聚苯醚，商品名为Xyron(采龙)以后，才 打破了独家垄断的格局。1983年美国GE公司的有关聚苯醚原始专利期满以后，德国BASF公司和赫尔斯公司均将其改性聚苯醚投入市场。除了以上的公司外 其他的现有生产厂商有：日本三菱公司系统及住友化学和GE的其他子公司等。
我国自60年代初， 在上海、天津等地曾有多个单位开展2,6-二甲酚合成及制成聚苯醚的研究工作。上海合成树脂研究所于60年代后期完成了试验室的研究工作并进行扩大试 验，70年代初在上海远东塑料厂建立百吨级装置试产。80年代通过中试技术鉴定。北京市化工研究院较系统地开展了有关聚苯醚的科研工作，已生产投放多种牌 号的产品。
七、我国聚苯醚产不足需
聚苯醚树脂（简称 PPE或PPO）属热塑性通用工程塑料，聚苯醚合金是五大工程塑料之一，也是工程塑料合金中消费量最大的品种。聚苯醚（PPE）具有优良的物理机械性能、 耐热性和电气绝缘性，其吸湿性低、强度高，尺寸稳定性好，高温下耐蠕变性是所有热塑性工程塑料中最优的。但是纯PPE树脂玻璃化温度高，熔融流动性差，需 要在300℃高温下加工。为此采用掺混聚苯乙烯或抗冲聚苯乙烯"合金化"方法对PPE树脂改性，这种改性聚苯醚（mPPE）的玻璃化温度低，较易加工，无 降解。虽然耐热性有所降低，但保留了PPE树脂的大部分有用性能。现市场上销售的几乎都是合金化的产品。
由于PPE合金克服 了PPE本身应力开裂的缺点，改善了PPE加工性能，而且其热性能、电性能和机械性能优异，故其用途极为广泛，可用作汽车仪表板、电器零件、内装饰和外装 饰零件及机械器具、办公设备和电子电器设备等。预计到2010年，世界对聚苯醚的需求量将以年均4%的速度增长，中国年增速将达15%-20%，市场前景 看好。
均聚物PPE是由 2,6-二甲基苯酚在铜氨络合物（铜-吡啶络合物）催化剂存在下通过氧化偶合聚合制备。日本Waseda大学应用化学系研究人员开发了一种方法，可在水中 代替使用有机溶剂，使2,6-二甲基苯酚（DMP）聚合成聚苯醚（PPO）。通常，PPO在甲苯和苯中使用铜-吡啶络合物为催化剂生产，因为反应在氧气氛 下进行，反应器需特定的防爆措施。新的DMP氧化聚合工艺因为反应在NaOH水溶液和空气存在下进行，因此不需要特定的措施。根据所用催化剂（如氰铁酸 钾、,N,N-四甲基乙烯二胺二氯化铜或二氧化锰）和其他反条件的不同，在50℃下，聚苯醚（PPO）的产率可达到20%-98%。因为PPO产品不溶于 水，它可方便地从碱液中分出，碱性溶液再循环利用。该产品的分子量和性质与利用基于有机溶剂的工艺生产的PPO相同。在水中生产的第一批PPO未见生成副 产物：4-（3,5-二甲基-4-羰基-2,5-环己二烯）-2,6-二甲基-2,5-环已二烯酮。该技术已申请专利。
PPE具有强度 高、 耐热性好等特点，具有适中的非极性和尺寸稳定性，耐水、酸、碱和盐溶液腐蚀，但耐其他化学品腐蚀性能有限。对紫外光不稳定，而且加工较难。为此，可将 PPE与高聚物一起制成合金，例如，与高抗冲聚苯乙烯（HIPS）、尼龙、聚酯树脂和其他热塑性树脂制成合金，这不但可进一步改善性能，而且可用一般热塑 性模塑设备进行加工。PPE合金目前已占PPE类塑料应用量的99%以上。
目前，国外PPE合 金生产技术有二种：一种是熔融机械掺混，如PPE/HIPS合金；另一种是无定型PPE与半结晶性聚合物，如PBT、尼龙等通过相容剂作用掺混而成PPE 合金。对于尼龙/PPE合金，相容剂是乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-聚苯乙烯共聚物。PPE合金一般可用各种方式进行加工，如挤出成型、吹塑成型、注射成 型、热成型等，其中最主要的方法是注射模塑和发泡模塑成型等。
20世纪80年代以来，PPE及其合金市场日趋活跃，巴斯夫公司、旭化成公司、GE塑料公司、三菱瓦斯化学公司、三菱石化公司、日本聚醚公司和住友化学公司纷纷角逐这一市场。
上 个世纪90年代全 球对PPE合金的需求量比PBT聚酯树脂还多，在五大工程塑料中名列第四。美国PPE合金应用以机械器具最多，其次是运输机械、办公设备和电子电器设备。 欧洲PPE合金主要用于汽车，约占总需求量的1/3。日本主要用于办公设备，占48%；其次是汽车工业，占28%；电子电气领域占20%。
旭 化成塑料新加坡公 司（APS）是旭化成的子公司，该公司在新加坡裕廊岛的4.8万吨/年改性聚苯醚（mPPE）装置于2003年初投产。Polyxylenol新加坡公司 （APS和三菱瓦斯化学公司的合资企业）在当地的3万吨/年聚苯醚粉末装置也同时开工。旭化成是继GE塑料公司之后第二位mPPE生产商，世界前5位 mPPE生产商分别为：GE塑料公司30.8万吨/年，旭化成公司8.3万吨/年，巴斯夫公司2.6万吨/年，三菱工程塑料公司公司1万吨/年，德固赛公 司0.6万吨/年。
据统计，2002年全球mPPE需求量约为39.65万吨，亚洲为12.05万吨，北美为13.5万吨，欧洲为14.1万吨。上述新装置的投产，使全球mPPE供应量达到约43.3万吨/年。
我 国聚苯醚树脂目前 有上海太平洋化工公司合成树脂研究所和北京化工研究院进行中试生产。2002年我国mPPE的需求量约为2万吨，而国内仅能生产100吨，明显产不足需， 只好依靠进口。2003年我国mPPE需求量约达到2.2万吨。国内进口的PPE及其合金主要来自美国和日本，如美国GE塑料公司、GE塑料日本公司及日 本旭化成公司。
目前，我国PPE及 其合金产品的应用领域主要是家电、办公和通讯设备及汽车工业。在家电方面主要用于机芯支架、彩电输出变压器、空调电控盒等。在办公和通讯设备方面，主要用 于复印机支架、底座、中框、底框、翻板等，传真机的壳体、支座，复印机墨粉盒，计算机外接插件。在汽车工业方面，主要用于制造一些小的部件，如出风百叶 窗、雨刷、车辆饰盖、各种电线夹头等。我国mPPE在这些领域的用量占国内总消费量的80%以上，预计在今后2-3年内其需求量还会以较大幅度增长，估计 到2005年其需求量将达到3.5万吨。可以预测，到2010年，我国PPE合金应用领域将形成家电、办公设备和汽车工业三足鼎立之势。
与国外相比，我国的PPE产品质量不够稳定，品种牌号少，装置规模小，化学工程研究和应用推广不够。
据 报道，我国首座万 吨级聚苯醚装置将建在山西芮城福斯特公司（深圳高正新材料公司控股），捷克国家维克斯公司提供技术。该项目将利用山西芮城福斯特公司具有生产聚苯醚原料和 改性技术的优势，而捷克方面拥有生产聚苯醚的先进技术，却没有原料和改性技术，做到优势互补，从而填补我国聚苯醚生产产业化的空白。
引用出處：
http://www.glp123.com/wangzhai018.html
http://www.glp123.com/wangzhai01802.html
http://www.glp123.com/wangzhai01803.html
http://www.glp123.com/wangzhai01804.html
http://www.glp123.com/wangzhai01805.html
http://www.glp123.com/wangzhai01806.html
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BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.
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