聚苯醚也稱(chēng)聚苯氧基樹(shù)脂，第五大工程塑料。它具有優(yōu)異的耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性和電絕緣性能，同時(shí)擁有良好的尺寸穩(wěn)定性和較低的吸水率。PPO常用于制造電子電氣零件、汽車(chē)部件和精密機(jī)械零件等，因其出色的綜合性能而被廣泛應(yīng)用于高科技領(lǐng)域。
聚苯醚（Polyphenylene Oxide，簡(jiǎn)稱(chēng)PPO）。1956年美國(guó)通用電氣的“魔法大師”A.S.Hay，用氯化亞銅催化劑將2,6-二甲基苯酚，在實(shí)驗(yàn)室搗鼓，搞出了神奇的材料--聚氧二甲苯，取名PPO。PPO這個(gè)名字就如英文Polyphenylene Oxide的Oxide即氧化，強(qiáng)調(diào)的是聚合物中的氧化偶合結(jié)構(gòu)，它的出現(xiàn)使工程塑料屆從此攢下了繼PA、PC、POM、PBT后的第五張卡片，就像西游記取經(jīng)五人組的白龍馬，不僅全能，而且會(huì)“水”（如何水塑料君后面講），從此PPO開(kāi)掛的發(fā)展歷程，見(jiàn)證了材料科學(xué)的不斷進(jìn)步。商業(yè)化美國(guó)方面：1964年，通用電氣把PPO推進(jìn)商業(yè)化，商品名Noryl（現(xiàn)SABIC旗下），但是....這玩意不好加工，必須找個(gè)基友合體，隨后改性聚苯醚Mppo閃亮登場(chǎng)，市面上加工PPO都是MPPO，后面講。日本方面：緊隨大哥腳步，70年代的三菱化學(xué)和80年代的旭化成，很快進(jìn)入這一領(lǐng)域合成與改性，取名PPE（Polyphenylene Ether）。一方面PPE這個(gè)名字更貼切聚苯醚直接的英文名稱(chēng)Polyphenylene Ether，這個(gè)Ether更直接地反映了聚合物的基本單元—苯醚，另一方面，GE對(duì)PPO的商用早十年，PPO相關(guān)商標(biāo)注冊(cè)不少，PPE又能避開(kāi)小日子老大哥GE專(zhuān)利商標(biāo)鋒芒，在國(guó)際市場(chǎng)上同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)，遇到貿(mào)易案子好比你們要找魯迅，抓我周樹(shù)人干什么的意思，此后，PPE的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，成為材料界的明星。到2023年，有近十家國(guó)內(nèi)公司在聚苯醚國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中取得進(jìn)展，已具備PPO中試的產(chǎn)能，并實(shí)現(xiàn)小批量的供貨，這標(biāo)志著中國(guó)在聚苯醚產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域逐步走向成熟。
物理性能：聚苯醚為白色、淺黃色粉末、顆粒，無(wú)毒、透明。其相對(duì)密度小，約為1.06 -1.10，這使得制品重量較輕。吸水率極低，僅約0.06% 左右，五大工程塑料最低，但是注意即使微量的水分存在，也會(huì)對(duì)產(chǎn)品表面質(zhì)量產(chǎn)生影響，如導(dǎo)致表面出現(xiàn)銀絲等不光滑現(xiàn)象，加工前依然要烤干。
機(jī)械性能：具有出色的機(jī)械強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度可達(dá)70-90MPa，耐應(yīng)力松弛性能良好，抗蠕變性?xún)?yōu)異。其制品在長(zhǎng)期使用過(guò)程中能保持較高的尺寸穩(wěn)定性，例如在承受一定負(fù)荷的情況下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，其變形量極小，相比一些普通塑料具有明顯優(yōu)勢(shì)。
PPO與五大工程塑料對(duì)比
熱性能：玻璃化溫度高達(dá)211℃，熔點(diǎn) 268℃，加熱至330℃有分解傾向。熱變形溫度可達(dá) 190℃，負(fù)荷變形溫度在 190℃以上，脆化溫度為 -170℃。這使得聚苯醚能夠在較寬的溫度范圍內(nèi)使用，耐高低溫全能選手，如可適應(yīng)高溫環(huán)境下的工作要求，如在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的一些零部件應(yīng)用中，能夠承受高溫而不失去其機(jī)械性能。
電性能：介電性能在常見(jiàn)塑料中處于領(lǐng)先地位，介電常數(shù)為2.6-2.8，且幾乎不受溫度、濕度的影響。在不同的溫度和濕度環(huán)境下，其介電損耗因數(shù)保持在較低水平，一般在0.0005 - 0.001之間。這使得它可廣泛應(yīng)用于低、中、高頻電場(chǎng)領(lǐng)域，如電子電器中的絕緣部件，體積電阻率高達(dá)10的16次方，能夠有效阻止電流泄漏，保障電子設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
PPO/PPE極低介電常數(shù)
阻燃性：阻燃性良好，具有自息性。在燃燒過(guò)程中，能夠自行熄滅，減少火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。與高抗沖聚苯乙烯（HIPS）混合后具有中等可燃性，極限氧指數(shù)（LOI）可達(dá)到29-35% 左右，稍微加阻燃劑就能做到UL94 V0，能滿(mǎn)足多種場(chǎng)合對(duì)阻燃性能的要求。
PPE阻燃性五大工程塑料**
聚苯醚是全能選手，PPO到底有沒(méi)有實(shí)力？實(shí)力是對(duì)比出來(lái)的！把PPO與其他部分工程塑料性能對(duì)比的圖表：以下是 PPO 與 PC、POM、PBT、PA6、PA66 的性能對(duì)比表格：
比重（從輕到重）：PPO＜PA6＜PA66＜PC＜PBT＜POM
拉伸強(qiáng)度（從高到低，大致范圍）：PA6≈PA66≥POM＞PPO≥PC＞PBT
耐熱性（未增強(qiáng)）：PPO＞PC＞POM＞PA66≥PA6≈PBT（與結(jié)晶度等因素有關(guān)，范圍較寬）＞PBT（未增強(qiáng)），增強(qiáng)：PPO≥PA66＞PBT＞PA6＞POM＞PC
介電常數(shù)（從低到高）：PPO＜PC＜PBT≈PA6≈PA66＜POM
注意：這些性能數(shù)據(jù)會(huì)因材料的具體牌號(hào)、生產(chǎn)廠(chǎng)家、添加劑以及測(cè)試條件等因素而有所不同，但大致的對(duì)比趨勢(shì)可作為材料選擇和應(yīng)用時(shí)的參考依據(jù)。PPO與五大工程塑料對(duì)比中，雖然各自在某些特定性能上有優(yōu)勢(shì)或劣勢(shì)，但PPO優(yōu)勢(shì)很明顯，所以PPO位列五大工程塑料之尾，并不吃虧。1、PPO之所以會(huì)水，它是真不怕水環(huán)境，耐水解，超級(jí)低的吸水性，性能幾乎不受潮濕的水環(huán)境影響！在常見(jiàn)工程塑料品類(lèi)中最不怕水！2、PPO加工性性能之水，加工性純靠基友安排，純的PPO基本很難加工成型，作為一個(gè)熱塑性工程塑料，你都不能“塑型”，叫啥塑料？首先PPO粉要找?guī)讉€(gè)好基友合體，合體完成后，我們稱(chēng)之為Mppo或者M(jìn)ppe。市面上的絕大多少PPO材料都是這種，但PPO粉也有個(gè)案它不用塑型，用于電子封裝，議價(jià)能力秒殺PEEK，現(xiàn)有市場(chǎng)萬(wàn)噸規(guī)模，每噸價(jià)格高達(dá)***，后面有機(jī)會(huì)單獨(dú)開(kāi)文再講。于是PPO必須找?guī)讉€(gè)基友，進(jìn)行合體后強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，即MPPO！
市面上90%以上的MPPO，都是PPO+PS，物美價(jià)廉。
PS的加入改善了PPO的加工性能，降低了成本，低成本推開(kāi)市場(chǎng)的**要素，同時(shí)保持了PPO的部分優(yōu)良性能。制品具有較高的剛性、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性，熱變形溫度較高，可在較寬的溫度范圍內(nèi)使用。其電絕緣性能良好，介電常數(shù)和介電損耗較小，幾乎不受溫度、濕度的影響，適用于電子電器領(lǐng)域。此外，還具有較好的耐水性、耐蒸汽性和機(jī)械強(qiáng)度，抗蠕變性也較好。結(jié)合了PPO的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性和PA的韌性、耐磨性及耐化學(xué)性。這種合金材料的機(jī)械強(qiáng)度高，特別是沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度較優(yōu)異，具有良好的耐疲勞性和耐水性。其耐熱性也較好，熱變形溫度較高，能滿(mǎn)足一些對(duì)高溫性能有要求的應(yīng)用場(chǎng)景。此外，還具備較好的電絕緣性能和加工性能。在MPPO中的占比呈上升趨勢(shì)。PPO+PPS超耐熱、耐化學(xué)，高強(qiáng)度之選
綜合了PPO尺寸穩(wěn)定性和PPS的耐高溫性、耐腐蝕性、阻燃性及優(yōu)異的電性能。該合金具有較高的熱穩(wěn)定性，熱變形溫度高，可在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期使用，加纖后熱變形溫度高達(dá)250度。其耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)，對(duì)絕大多數(shù)酸、堿、鹽等化學(xué)物質(zhì)具有較好的耐受性。此外，還具有優(yōu)良的電絕緣性能、低介電常數(shù)和介電損耗，以及良好的機(jī)械性能和阻燃性能.Other有PP、PBT、TPE等，這些沙伯基礎(chǔ)都有產(chǎn)品，旭化成也有相關(guān)的，但是市場(chǎng)應(yīng)用不多，不具有典型性，本次不再詳細(xì)介紹，到此為止，感興趣的可以查閱，比如SABIC相關(guān)的商用牌號(hào)參數(shù)，如下圖。
總結(jié)：每種PPO+基友的組合很多，除了另一半合金基友品種外，合金配比過(guò)程中，具體比例會(huì)根據(jù)應(yīng)用需求和期望獲得的性能而有所不同，也沒(méi)有固定的百分比分配。性能上，通過(guò)調(diào)整各成分的比例，可以在保持PPO原有優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)化材料的加工性能、成本效益、機(jī)械強(qiáng)度、耐化學(xué)品性等特性，以適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。在電子電器行業(yè)中應(yīng)用廣泛。例如在連接器方面，由于其良好的尺寸穩(wěn)定性和電絕緣性能，能夠確保連接器在不同環(huán)境下的可靠連接，其在該領(lǐng)域的市場(chǎng)占有率可達(dá)20%左右。在電腦、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)等設(shè)備的外殼制造中，聚苯醚的阻燃性和機(jī)械強(qiáng)度使其能夠滿(mǎn)足外殼對(duì)防火和抗沖擊的要求，同時(shí)其外觀(guān)質(zhì)感良好，可提升產(chǎn)品的整體品質(zhì)。汽車(chē)儀表板、散熱器格子、揚(yáng)聲器格柵等部件常采用聚苯醚材料。以汽車(chē)儀表板為例，聚苯醚的耐熱性和低吸水性保證了在高溫和潮濕環(huán)境下不會(huì)變形或損壞，其在汽車(chē)內(nèi)飾件中的應(yīng)用比例約為 15%。在汽車(chē)外部部件如保險(xiǎn)杠等方面，通過(guò)改性后的聚苯醚可滿(mǎn)足抗沖擊和耐候性的綜合要求，在一些高端汽車(chē)品牌的保險(xiǎn)杠應(yīng)用中占比可達(dá)10%左右。上：PPO在汽車(chē)應(yīng)用，下：汽車(chē)電池模組可用于制造高精度的齒輪、軸承等傳動(dòng)部件。在齒輪應(yīng)用中，聚苯醚的低摩擦系數(shù)和良好的耐磨性，能夠減少能量損耗和噪音產(chǎn)生，提高傳動(dòng)效率，其在工業(yè)齒輪材料中的應(yīng)用份額約為8%。泵葉輪、鼓風(fēng)機(jī)葉輪片等也因聚苯醚的耐腐蝕性和機(jī)械性能而采用該材料，可延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低維護(hù)成本。由于其無(wú)毒且化學(xué)穩(wěn)定性好，可用于制造外科手術(shù)器具、消毒器等醫(yī)療器具零部件。例如在一些高端醫(yī)療器械的外殼和內(nèi)部結(jié)構(gòu)件中，聚苯醚能夠替代不銹鋼，減輕器械重量，同時(shí)滿(mǎn)足消毒和使用環(huán)境的要求，在醫(yī)療塑料材料中的應(yīng)用比例約為5%。戶(hù)外光伏應(yīng)用中，PPO尺寸穩(wěn)定性?xún)?yōu)異，具有良好的耐候性和耐腐蝕性，能夠抵抗紫外線(xiàn)、雨水、風(fēng)沙等自然因素的侵蝕，延長(zhǎng)使用壽命。如光伏連接器長(zhǎng)期暴露在惡劣的自然環(huán)境中，光伏逆變器需要使用具有良好絕緣性能的材料，來(lái)防止電氣短路和漏電等問(wèn)題，光伏組件的邊框，PPO支撐結(jié)構(gòu)能夠?yàn)楣夥M件提供良好的支撐和固定作用。在照相機(jī)、計(jì)時(shí)器等精密儀器中，聚苯醚的尺寸穩(wěn)定性和低吸水性有助于保持儀器的精度。在大型吹塑成型的汽車(chē)大型部件如阻流板、保險(xiǎn)杠等方面，其良好的成型性能和綜合性能得到應(yīng)用。低發(fā)泡成型的聚苯醚適宜制作高剛性、尺寸穩(wěn)定性?xún)?yōu)良、吸音性好且內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型制品，如各種機(jī)器外殼、底座、內(nèi)部支架等，在工業(yè)外殼材料中的應(yīng)用比例約為 10%。
2023年，全球聚苯醚（PPO）市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了約225.5億元人民幣，預(yù)計(jì)到2030年市場(chǎng)規(guī)模將接近306.8億元，未來(lái)六年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為4.5%。2023年中國(guó)聚苯醚消費(fèi)量近10萬(wàn)噸，生產(chǎn)消費(fèi)持續(xù)增長(zhǎng)。1、市場(chǎng)需求增長(zhǎng)：隨著國(guó)內(nèi)電子信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，5G通信設(shè)備、智能手機(jī)等產(chǎn)品對(duì)高性能材料的需求將持續(xù)攀升。在汽車(chē)行業(yè)向新能源汽車(chē)轉(zhuǎn)型過(guò)程中，聚苯醚在電池包、電機(jī)控制器等部件中的應(yīng)用潛力巨大。預(yù)計(jì)未來(lái)5年，國(guó)內(nèi)聚苯醚的市場(chǎng)需求將以每年10%-15% 的速度增長(zhǎng)。2、技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新：國(guó)內(nèi)企業(yè)將加大在聚苯醚合成技術(shù)方面的研發(fā)投入，例如開(kāi)發(fā)更高效的催化劑體系，提高單體轉(zhuǎn)化率和聚合物分子量。在改性技術(shù)方面，通過(guò)納米復(fù)合、共混等手段，進(jìn)一步改善聚苯醚的加工性能、耐候性等不足。同時(shí)，加強(qiáng)與高校、科研機(jī)構(gòu)的產(chǎn)學(xué)研合作，建立聯(lián)合研發(fā)中心，共同攻克技術(shù)難題，推動(dòng)聚苯醚材料的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。3、應(yīng)用領(lǐng)域拓展：除了傳統(tǒng)的電子電器、汽車(chē)、機(jī)械等領(lǐng)域，聚苯醚在新能源領(lǐng)域的光伏逆變器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片等部件中的應(yīng)用有望得到開(kāi)發(fā)。在航空航天領(lǐng)域，其輕質(zhì)、高強(qiáng)度和耐高溫的特性可用于制造一些內(nèi)飾部件和小型結(jié)構(gòu)件。在5G通信領(lǐng)域，可用于基站天線(xiàn)罩、濾波器外殼等部件，以滿(mǎn)足高頻信號(hào)傳輸和復(fù)雜環(huán)境使用的要求。
4、產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展：隨著聚苯醚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將帶動(dòng)上游原材料生產(chǎn)企業(yè)提高 2,6-二甲基苯酚等單體的供應(yīng)質(zhì)量和規(guī)模，降低成本。下游塑料加工企業(yè)將不斷優(yōu)化加工工藝，開(kāi)發(fā)更多高性能的聚苯醚制品。同時(shí)，相關(guān)的模具制造、檢測(cè)認(rèn)證等配套產(chǎn)業(yè)也將得到協(xié)同發(fā)展，形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)，提高整個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，使中國(guó)的聚苯醚產(chǎn)業(yè)在全球市場(chǎng)中占據(jù)重要地位。
