《化工新材料产业“十四五”发展指南》提出，力争2025年工程塑料及特种工程塑料的自给率提升到85%。所以，未来几年我国工程塑料在规模、品种、质量等方面将呈现快速发展局面，通用工程塑料将进入发展快车道，而经过产业初期培育的特种工程塑料也将迎来蓬勃发展时期。上周在“2021年（第十届）化工新材料（北海）大会”的工程塑料分论坛上在，与会专家就各自研究领域工程塑料的发展作了深入探讨。
PA：近年亟待完成五项相关研究
作为五大工程塑料之首，尼龙（聚酰胺，PA）是少数国内未来市场增速预计在两位数以上的材料之一。据Markets数据，2020年全球PA市场规模约达437.7亿美元。
河南省“先进尼龙材料及应用重点实验室（郑州大学）”主任刘民英指出，目前商业化生产的耐高温PA主要是分子链中包含苯环（对苯二甲酸、间苯二甲酸）的半芳香PA。耐高温PA由于价格是普通PA的2~3倍，所以利润空间较大。我国耐高温PA市场仍然由杜邦、索尔维、帝斯曼等国外企业所占据。但近年来，国内郑州大学、金发科技等单位通过持续不断的研发投入，目前已拥有较多的耐高温PA专利，但只有少数产品实现了商业化，国内耐高温PA的产品规格较少，性能及稳定性较差，对进口依赖较高，未来发展空间广阔。
国外耐高温PA主要产能分布
国内耐高温PA主要产能分布
近几年，耐高温PA领域主要需完成以下研究工作：
1.挤出级高分子量半芳香PA的合成技术开发；
2.纺丝级窄分子量分布的半芳香PA合成技术开发；
3.脂环族PA合成技术开发；
4.连续直接固相聚合技术及装备开发。
5.PA盐直接固相聚合的反应机制，调控机制，链反应规律和链聚集规律，构效关系，为高流动性注射级、挤出级和纺丝级树脂的开发提供理论支撑。
PI：多种形式，四大应用
PI是指分子主链中含有酰亚胺环（-CO-NH-CO-）的芳杂环高分子化合物，家族非常庞大，主要包括热固性聚酰亚胺树脂和热塑性聚酰亚胺树脂两大类，在高分子材料中属于顶端的存在，被誉为“21世纪最有希望的工程塑料之一”。
中国科学院化学研究所研究员 杨士勇
中国科学院化学研究所研究员杨士勇介绍，聚酰亚胺（PI）是目前耐热等级最高的有机高分子材料，具有多重优异性能。
由于其加工的灵活多样性，PI材料具有耐高温PI薄膜、耐高温PI纤维、耐高温复合材料、耐高温结构泡沫、光电层膜树脂等多种形式。目前，PI的应用主要有：高性能PI薄膜应用于挠性印制电路；高耐热聚甲基丙烯酰亚胺泡沫（PMI）及PI结构泡沫应用于航空航天；耐高温PI树脂基体应用于航天航空；光敏性PI树脂应用于集成电路制造与封装。
其中，PI薄膜被誉为“黄金薄膜”，与碳纤维、芳纶纤维并称为制约我国发展高技术产业的三大瓶颈性关键高分子材料之一，高耐热PI薄膜被认为是未来柔性太阳能基板的核心材料。当前，国产化PI 薄膜技术水平为：薄膜幅宽为1500 mm；薄膜厚度为12.5/25/50/100m；厚度均匀性<2.5%；拉伸模量>4.5 GPa；拉伸强度>250 MPa；CTE(50~200℃) <16 ppm/℃；热收缩率(TD/MD) 为0.02/0.01。
PMI 泡沫有三大典型应用：
1.结构泡沫芯材
优异的抗高温压缩性，使其作为芯材可实现大型复杂结构碳纤维复合材料夹层结构件的一次性热固化成型，广泛应用于航空、航天、舰船、运动器材、医疗器械等领域；
2.宽频透波材料
低介电常数及损耗使其广泛应用于雷达、天线等领域；
3.隔热隔音材料
高速机车、轮船、音响等。
在高性能PMI泡沫材料产业化方面，中国科学院化学研究所形成了大尺寸PMI泡沫整套制备技术，实现了2000mm×1000mm×40mm 泡沫的稳定制备，成功应用于DY等工程；突破了高厚度PMI泡沫制备关键技术，获得1000mm×500mm×120mm泡沫制备技术；掌握了PMI泡沫泡孔结构控制技术，实现了多种尺寸泡孔结构的有效、精确调控，以满足特殊使用需求。
耐高温PI树脂基体的系列化主要经历了四代不同树脂基体的变化：
PEN：已发展到第三代
聚芳醚腈（PEN）是一类大分子主链含柔性芳醚键、侧链带极性腈基的新型特种工程塑料，既可以用于大到火箭的隔热防护罩、飞机的发动机、5G商用领域的集成电路板的基材，又可以用于小到汽车的点火器，市场前景非常广阔。
俄罗斯自然科学院外籍院士、电子科技大学材料与能源学院教授刘孝波介绍，PEN既具有高强度、高模量、耐高温特种工程塑料特征，又具有良好的电气绝缘性、自阻燃性、高介电特性、可功能化加工改性特征，是我国具有完整自主知识产权的新一代特种高分子材料。目前，PEN已发展到第三代——PEN衍生物。
其中，第一代PEN按其微观排列情况可分为无定形聚芳醚腈和结晶型聚芳醚腈，于2008年5月12日实现100L中试，2012年达到500吨规模，建立了第一代PEN专用规模合成、加工园区。
第二代PEN于2019年建成1000吨/年聚芳醚共聚物产业化基地，实现PEN中国制造，解决国家需求中的卡脖子新材料。
第三代PEN为PEN衍生物，可以实现灵活的分子设计工程，具备功能化条件。
当前，PEN主要有以下五大应用：耐高温电介质薄膜、5G通讯PCB基板材料、重金属离子/有机染料分离吸附、可循环使用聚芳醚腈分离吸附材料、耐高温质子交换膜。
