一文看懂特種工程塑料——聚砜
聚砜的概念
聚砜是分子主鏈中含有砜基（-SO?-）和亞芳基的非結晶性琥珀色透明高分子化合物，是一類在苯環或次苯基上連接砜基、醚鍵和異丙基等不同化學基團而形成的線性熱塑性塑料。
聚砜的類型
雙酚A型聚砜（PSU）：也叫普通聚砜，具有優異的力學性能，剛性大，耐磨且高強度，在較寬的溫度范圍（-100℃-150℃）內能保持良好的機械性能，長期使用溫度為160℃，短期使用溫度可達190℃。其化學穩定性較好，除濃硝酸、濃硫酸、鹵代烴外，能耐一般酸、堿、鹽，在酮、酯中會溶脹。
聚芳砜（PASF）：是耐熱工程塑料中最優秀的品種之一，其耐熱性可與熱固性耐高溫的聚酰亞胺媲美，負荷變形溫度為275℃，長期使用溫度為275℃，在-240℃-260℃能夠保持良好的力學性能和電絕緣性能。
聚醚砜（PES）：性能介于聚砜和聚芳砜之間，負荷溫度為203℃，長期使用溫度為-100℃-180℃，具有優良的機械性能、電性能和耐熱性，還具有較好的韌性和加工性能。
聚砜的改性
通過改性可以進一步優化聚砜的性能，常見的改性方法和效果如下：
玻璃纖維增強改性：可以使聚砜材料的耐磨性大幅度提高，同時保持其原有的優良性能，如耐熱性、機械性能等，擴大了其在耐磨領域的應用范圍。
共混改性：將聚砜與ABS、聚酰亞胺、聚醚醚酮和氟塑料等制成聚砜的改性產品，主要是提高其沖擊強度和伸長率、耐溶劑性、耐環境性能、加工性能和可電鍍性等，使其能夠更好地滿足不同應用場景的需求。例如，美國UCC公司生產的改性聚砜UcardelP-4174，是聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、ABS的共混物，具有加工簡便、流動性好、耐溶劑性好等優點，可廣泛應用于電氣電子、機械、汽車工業等領域。
聚砜的行業發展情況
全球市場：自20世紀60年代聚砜類樹脂工業化生產以來，海外廠商主導并壟斷了主要產能。據華經產業研究院數據，2022年全球聚砜類樹脂市場規模約為57億元，按銷售口徑計算，Solvay聚砜類樹脂產能超過3萬噸，約占全球市場份額的50%。全球特種工程塑料市場規模由2018年的652億元增長至2022年的940億元，期間年復合增長率為9.58%，聚砜作為特種工程塑料的重要品種之一，也受益于市場的整體增長趨勢。
中國市場：在政策引導與技術革新驅動的雙重作用下，中國的聚砜類樹脂生產企業逐漸實現聚砜類樹脂的大規模工業化生產，中國聚砜類樹脂市場規模由2018年的5億元增長至2022年的9億元，年復合增長率為16.96%。隨著技術研發的深入，中國聚砜類樹脂的產品性能、質量穩定性、品牌知名度將進一步縮小與海外龍頭企業的差距，逐漸在全球市場中獲得競爭優勢。
聚砜的產業鏈
上游：主要包括苯酚、二氧化硫、甲基異環砜、碘酸鈉、碳酸鈉和四氫呋喃等原材料，這些原材料的供應和價格波動會對聚砜的生產成本產生影響。
中游：聚砜樹脂的生產環節，涉及到各種合成工藝和技術，生產企業需要具備較高的技術水平和生產能力，以確保產品的質量和性能穩定。
下游：聚砜的應用領域非常廣泛，包括電子電氣、機械工業、交通運輸、醫療器械、食品工業等多個行業，隨著下游行業的不斷發展，對聚砜的需求也在持續增長，推動了聚砜行業的發展。
聚砜的產能
全球聚砜產能主要集中在少數幾家大型企業手中，如Solvay等，其聚砜類樹脂產能超過3萬噸。在國內，近年來也有一些企業加大了聚砜的生產投入，如金發科技擁有6000噸聚砜產能；華聯石化建成國內單套規模最大的聚砜生產裝置，年產能達7000噸。
聚砜的下游應用
電子電氣領域：可用于制造電視機、音響及計算機的積分線路板，還可制作電子電器設備的外殼、電鍍槽、示波器的套管及線圈架、電容器薄膜和電線、電纜的包覆層、各種小型精密電子元件等。聚芳砜可做C級絕緣材料使用，制成各種耐高溫的線圈架、開關、連接器等；聚醚砜也可作線圈線管、線圈框架、微型電容器等；玻纖增強的聚醚砜可作可控硅絕緣體、微型電位差計外殼和集成電路插座等。
機械工業領域：用于制造鐘表殼體及零件、復印機及照相機等零件，用作食品機械的熱水閥、冷凍系統器具、傳動零部件等。聚砜塑料加入聚四氟乙烯或石墨等耐磨填料后可用來作高溫負荷的軸承，以及活塞環、軸承保持架、熱水測量儀表、溫水泵泵體、葉輪等。
交通運輸領域：用于制造汽車上的儀表盤、分速器蓋、護板、滾珠軸承保持架、發動機齒輪、止推環等；飛機上的熱空氣導管和框窗等。
醫療器械領域：因為其透明性和耐熱水、蒸汽、乙醇性及衛生性特點，可用于制作防毒面具、接觸眼睛片的消毒器、內視鏡零件、人工心臟瓣膜、人工假牙等；聚醚砜可制成人工呼吸器、血壓檢查管、牙科用反射鏡支架、注射器等。聚砜和聚醚砜還可制成超過濾膜和反滲透膜等。
食品工業領域：由于聚砜耐蒸氣、耐水解、無毒、耐高溫蒸氣消毒、高透明、尺寸穩定性好等特點，可用作食品加工設備、奶制品加工設備、蒸汽餐盤、咖啡盛器、微波烹調器、牛奶盛器、擠奶器部件、飲料和食品分配器等。