化工新材料的应用有哪些

工程塑料

工程塑料种类繁多且应用广泛，其优异的性能常被用来代替金属材料。塑料按照分子结构和热性能差异可分为通用塑料、工程塑料和高性能塑料，通用塑料包含PE、PP、PVC、PS和ABS等品种；工程塑料包括聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、聚酰胺（PA）、聚苯醚（PPO）和聚酯（PET/PBT）等；高性能塑料包括聚苯硫醚（PPS）、 聚醚醚酮（PEEK）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚砜（PSU）和聚酰亚胺（PI）等。

目前国内工程塑料领域存在部分通用工程塑料自主核心技术较弱、原材料技术瓶颈受限，以及特种工程塑料、高性能工程塑料技术空白或规模化生产能力不足等问题。未来随着工程塑料市场下游专用精细化产品需求旺盛，高性能产品国产化进程加速，以聚苯醚（PPE/PPO）轻量化工程塑料、聚苯硫醚（PPS）特种工程塑料等为代表，国产化水平低且应用领域广泛的产品，将成为行业突破重点。

工程塑料广泛应用于电子、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业。以塑代钢代木已成为国际趋势。工程塑料已成为当今世界塑料工业发展最快的领域。它的发展不仅支撑了民族支柱产业和现代高新技术产业，而且促进了传统产业的改造和产品结构的调整。

在我们生活和学习的环境中，工程塑料也已经被广泛应用于微电脑、录像机、空调器、照相机等高档商品上。

聚烯烃弹性体

聚烯烃弹性体（POE）指α-烯烃含量大于20%的乙烯和长链α-烯烃无规共聚物，POE的特殊结构赋予其良好的弹性、热塑性和透明性等特点，可作为轻量化抗冲击改性材料、耐用电缆材料、光伏电池长寿命封装材料等。

POE有着极低的结晶度，密度很低，分子量分布窄，玻璃催化温度低等特征。这些特征使得其对无机填充物有着良好的包容性，并具有良好的回弹性和柔韧性等，且其硬度很低，在改性塑料领域有着广泛的应用。

由于弹性体具有优异的聚烯烃相容性，因此常作为TPO的增韧改性剂，可生产各类柔韧制品，当然弹性体也可以直接生产柔韧制品；聚烯烃可用于吹塑或旋转模塑的部件、玩具、机械和电气保护电子设备中的连接热缩管；聚烯烃片材或泡沫塑料可用于多种包装应用中，有时可与食品直接接触。

聚烯烃弹性体POE在模制的柔性泡沫技术中用作主要成分，例如在制造鞋类，座垫，扶手，水疗枕头等中。使用氢化聚α-烯烃（PAO）作为雷达冷却剂；聚烯烃废料可以转化为许多不同的产品，包括聚合物，石脑油，清洁燃料或单体。

碳纤维材料

碳纤维由聚丙烯晴（PAN）或沥青、粘胶、酚醛基等有机纤维在高温环境下裂解碳化形成的含碳量高于90%的碳主链结构无机纤维，目前全球90%以上碳纤维由聚丙烯请（PAN）制造。碳纤维具有优异的力学性能和化学稳定性，具备密度低、高强度和高模量等优势。

碳纤维最主要的应用形式是作为树脂材料的增强体，所形成的碳纤维增强树脂（CFRP）具有优异的综合性能，其在导弹、空间平台和运载火箭，航空器，先进舰船，轨道交通车辆，电动汽车，卡车，风电叶片，燃料电池，电力电缆，压力容器，铀浓缩超高速离心机，特种管筒，公共基础设施，医疗和工业设备，体育休闲产品，以及时尚生活用具等十六个领域，有着实际和潜在的应用。

 

航空领域：用于航天飞行器能有效降低运载火箭的燃料消耗；汽车领域：碳纤维材料能用于代替汽车中的钢材，减轻汽车整体重量；风力发电领域：使用碳纤维材料制作能降低重量，提升风力发电强度。

医疗领域：碳纤维材料透光性较好，在射线相关的医疗设备中有较多应用。体育用品：我们日常生活中的钓鱼竿、高尔夫球杆、自行车、球拍、滑雪杆等都采用的是碳纤维，这种纤维能够更好的保障物品的使用度；生活领域：我们在日常生活中，有时候也用碳纤维制作各种各样的用品，这些纤维能够更好的保障物体的使用时间的长久性。

超高分子量聚乙烯纤维

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维由分子量在100万以上的聚乙烯树脂纺出，断裂伸长率高于碳纤维和芳纶，柔韧性好，在高应变率和低温下力学性能仍良好，是理想的防弹、防刺安全防护材料，也是继碳纤维和芳纶纤维之后的第三代高性能纤维，目前工业化纤维中强度和防弹性能最高的纤维。

该纤维已经广泛应用于武器研发、航空航天、航海、电子、兵器、造船、建材、体育、医疗等诸多领域，国际市场每吨价格高达3万美元以上。因此高性能纤维的发展是一个国家综合实力的体现，也是建设现代化强国的重要物资基础。上世纪90年代以后，生产该类纤维的美国、日本、荷兰等国明确规定，对社会主义国家实行技术封锁和军备产品统筹禁运。中国在突破关键技术后，近几年在该领域发展迅猛。

 

在国防军需装备方面，由于该纤维的耐冲击性能好，比能量吸收大，在军事上可以制成防护衣料、头盔、防弹材料，如直升飞机、坦克和舰船的装甲防护板、雷达的防护外壳罩、导弹罩、防弹衣、防刺衣、盾牌、降落伞等，其中以防弹衣的应用最为引人注目。

在工业应用中，该纤维及其复合材料可用作耐压容器、传送带、过滤材料、汽车缓冲板等；建筑方面可以用作墙体、隔板结构等，用它作增强水泥复合材料可以改善水泥的韧度，提高其抗冲击性能。由于UHMWPE具有优良的耐磨性、耐冲击性，它在机械制造行业中得到广泛应用，可制作各种齿轮、凸轮、叶轮、滚轮、滑轮、轴承、轴瓦、轴套、削轴、垫片、密封垫、弹性联轴节、螺钉等机械零部件。

半导体材料及半导体光刻胶

按照品种分类，半导体材料中硅晶圆、掩模版、电子气体、光刻胶及配套试剂占据主流市场86%份额，随着IC产业链自主可控重要性凸显，材料领域迎来发展机遇，半导体材料作为IC制造的重要部分，有望迎来行业规模和自给率提升的双重受益。

半导体主要应用在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域应。半导体是一种在常温下它的导电性能介于导体和绝缘体之间的一种材料，在科技和经济发展中，半导体都是非常重要的存在。

我国光刻胶行业起步较晚，生产能力主要集中在PCB光刻胶、TN/STN-LCD光刻胶等中低端产品，其中PCB光刻胶占比达94%。先进制程半导体光刻胶方面，g/i线胶自给率约10%，KrF胶自给率不足5%，ArF胶基本依靠进口，而EUV胶还仍处研发阶段。而随着半导体产业链配套需求的提升，国内一批优秀的龙头公司正积极突破，EUV胶方面，北京科华已通过02专项验收；ArF胶方面，上海新阳、徐州博康正处于客户测试阶段，南大光电已获部分客户认证。

光刻胶领域里，光刻胶的制造环节处于中游，上游主要依托基础化工原料，生产树脂、光引发剂、溶剂、单体等电子化学品；中游包括PCB光刻胶、面板光刻胶和半导体光刻胶的制备；下游为印刷电路板、显示面板和电子芯片，广泛应用于消费电子、航空航天、军工等领域。

审核编辑 ：李倩