提起塑料，应该每个人都不陌生，从儿童玩具到仪器容器，从电脑外壳到汽车部件，从牙刷牙缸到飞机零件，塑料制品在我们的生活中随处可见。但是也许很少有人知道，究竟什么样的材料才叫工程塑料？工程塑料都有哪些品种？
工程塑料（Engineering Plastics）是一类在较宽的温度范围内承受机械压力，在较为苛刻的化学和物理环境下使用的结构材料，是强度、韧性、耐热性、硬度、以及抗老化性能均衡的高性能高分子材料。近年来，工程塑料在材料领域起着越来越重要的作用，其应用范围包括汽车、航空、家电、医疗、体育、电子、建筑等。其中，聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO)、聚酯(PBT/PET)作为五大通用工程塑料，常被称为工程塑料“五虎将”。
聚酰胺（Polyamide，简称PA）俗称尼龙，是大分子主链重复单元中含有酰胺基团(-CO-NH-)的高聚物的总称。通常可由内酸胺开环聚合或由二元胺与二元酸缩聚制得，是目前工业中应用广泛的一种工程塑料。
聚酰胺最初由美国DuPont公司开发并用于制造纤维，在20世纪50年代开始取代金属用于开发和生产轻量化、低成本的注塑制品，现已广泛用来代替铜、有色金属制作机械、化工、电器零件，如柴油发动机燃油泵齿轮、水泵、高压密封圈、输油管等。聚酰胺具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。聚酰胺品种繁多，有PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、PAl010等，以及半芳香族尼龙PA6T和特种尼龙等新品种。
聚碳酸酯（Polycarbonate，简称PC）是一种强韧的线型热塑性树脂，是分子链中含有碳酸酯基的高聚物的总称。可由双酚A和氧氯化碳合成，现常使用熔融酯交换法合成，即双酚A和碳酸二苯酯通过酯交换和缩聚反应制得。聚碳酸酯是几乎无色的玻璃态无定形聚合物，光学性能好，其高分子量树脂韧性高，悬臂梁缺口冲击强度可达600-900J/m，未填充牌号的热变形温度约为130°C。聚碳酸酯的弯曲模量可达2400MPa以上，可加工制得大的刚性制品，低于100°C 时，在负载下的蠕变率很低。
此外，聚碳酸酯具有阻燃性、耐磨性、抗氧化性，耐弱酸、弱碱、中性油，不耐紫外光、不耐强碱。聚碳酸酯主要性能缺陷是耐水解稳定性不够高，对缺口敏感，耐有机化学品、耐刮痕性较差，长期暴露于紫外线中会发黄，和其他树脂一样，聚碳酸酯容易受某些有机溶剂的侵蚀。正是由于聚碳酸酯结构上的特殊性，已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。
图1 常见的工程塑料制品
聚甲醛（Polyformaldehyde，简称POM）又名缩醛树脂或聚氧亚甲基，是一种没有侧链、高密度、高结晶性的热塑性高聚物，被誉为“超钢”或 “赛钢”。自1959年问世以来，聚甲醛成为继聚酰胺之后又一种综合性能优良的工程塑料，两者性质相似，但聚甲醛比聚酰胺更为坚强，具有高的力学性能，如强度、模量、耐磨性、韧性、耐疲劳性和抗蠕变性，还具有优良的电绝缘性、耐溶剂性和可加工性。聚甲醛通常只有改良后才使用，多数情况下，聚甲醛中需要添加玻璃纤维、阻燃剂，或与其它工程塑料混合使用。聚甲醛以低于其他许多工程塑料的成本，正在替代一些传统上被金属所占领的市场，如替代锌、黄铜、铝和钢制作许多部件，现已广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。在很多新领域的应用，如医疗技术、运动器械等方面，聚甲醛也表现出较好的增长态势。
聚苯醚（Polyphenylene oxide，简称PPO）是本世纪60年代发展的高强度工程塑料，化学名为聚2,6-二甲基-1,4-苯醚，又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚。1956年，通用电气A.S.Hay利用氯化亚铜做触媒以氧化偶合方式将2,6-二甲基苯酚制成聚氧二甲苯，但由于制造困难，且抗冲击及耐热能力随时间而降低，市场上通用的主要为改性的聚苯醚（Modified Polyphenylene Oxide，简称MPPO），为PPO与抗冲击性聚苯乙烯（High Impact Polystyrenes，简称HIPS）共混制得的改性材料。聚苯醚为白色颗粒，综合性能良好，可在120℃蒸汽中使用，吸水小，但有应力开裂倾向，改性聚苯醚可消除应力开裂。聚苯醚有突出的电绝缘性和耐水、耐磨性，尺寸稳定性好，其介电性能居“工程塑料之首”。MPPO有较高的耐热性，玻璃化温度211℃，熔点268℃，加热至330℃有分解倾向，PPO的含量越高，其耐热性越好，热变形温度可达190℃。阻燃性良好，与HIPS混合后具有中等可燃性。质轻，无毒，可用于食品和药物行业。耐光性差，长时间在阳光下使用会变色。此外，可以与ABS、HDPE、PPS、PA、HIPS、玻璃纤维等进行共混改性处理。
聚酯是多元醇和多元酸缩聚得到的聚合物总称。应用最广的主要为聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，简称PET)和聚对苯二甲酸丁二酯 (Polybutylece terephthalate，简称PBT)等热塑性聚酯，是一类性能优异、用途广泛的工程塑料。PET是对苯二甲酸和乙二醇的缩聚物，为乳白色或浅黄色的高度结晶性聚合物，表面平滑而有光泽。具有较高的成膜性和成性，很好的光学性能和耐候性，玻璃化温度较高，结晶速度慢，模塑、成型周期长，成型收缩率大，尺寸稳定性差，结晶化成型呈脆性，耐热性低等。非晶态的PET塑料具有良好的光学透明性、耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性及电绝缘性。PBT与PET分子链结构相似，大部分性质一样，只是分子主链由两个亚甲基变成了四个，故分子更加柔顺，加工性能更加优良。PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型聚酯。具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低，仅为0.1%，在潮湿环境中仍保持各种物性，但体积电阻、介电损耗大。耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，低温下可迅速结晶，成型性良好。聚酯材料主要应用于化纤、包装、电子器件、机械期间等领域，成为工业中不可小觑的工程塑料。
当前，我国正在逐步从制造大国向制造强国转变，工程塑料研发、生产和应用市场将会日益升温，而且迫于成本压力，市场对材料本土化的呼声也越来越高，这将会给国内供应商带来无限的商机和广阔的应用前景，并推动工程塑料行业快速发展。同时，巨大的市场需求也推动着行业不断进步，我国工程塑料行业无论是材料设备、加工成型，还是应用市场开发，都将进入一个高速发展的阶段。
