继PA后的下一个革命性材料？聚酮POK的4个“超级”和改性应用

　　POK，全称聚酮亚胺（Polyketone），是韩国晓星集团研发生产出的一种综合性能极其优良的工程塑料，属于聚酮类材料，是由CO、乙烯、丙烯聚合而成的新型绿色聚合物材料。

　　POK在合成过程中消耗大量一氧化碳，每生产5万吨POK，所消耗一氧化碳的质量为2.5万吨，相当于380万棵松树5年的净化效果，因此全力发展POK生产与应用符合绿色可持续发展战略。

　　晓星在从2004年到2013年的10年期间，每年投资500亿韩元的研究开发费，成功进行Polyketone商用化开发，获得了原材料技术相关专利160件(韩国国内133件，海外27件)。1938年尼龙被开发了之后，业界把时隔75年后出现的聚酮材料称为是具有革命性的材料。

　　超级耐磨---是POM耐磨的14倍；超级耐化学性---耐中酸中碱，各种燃油，各种化工溶剂；超级韧性---抗冲击能力是PBT的2.3倍；超级阻隔---对水汽各种碳氢化合物有极高的阻隔性，相当于EVOH超级耐水解---是PPO耐水解的1.3倍。

　　POK是目前耐磨性最突出的新型工程塑料，耐磨性是POM的14倍，磨耗量极低，经常使用尺寸稳定性高，且受气温变化影响非常小，低噪音效果突出；

　　具有优异的耐水解性能，不论在冷水或热水中，其机械性能变化相较于尼龙、聚酯等要小很多，基本与PPO及PPS相当，可在水环境中经常使用；

　　由于其紧密的结晶结构，对各种物质的阻隔效果都非常优异，不亲油，不亲水，耐各种化学溶剂，其阻隔性能基本与EVOH相当，且能通过挤出、注塑、吹塑等不同工艺成型各类阻隔产品；

　　其改性后热变形温度为200-215℃，长期使用温度可达120℃，其性能在高温环境内优于许多工程塑料，运用领域更广；

　　低温方面，由于材料优异的低温韧性，在零下20-40℃的工况下仍拥有非常良好的耐冲击性；

　　其耐化学性极其优异，C-C键具有化学稳定性，除强酸强碱外，其他化学环境均可耐受，耐化学性基本与PPS相当。

　　POK分子链规整，是一种结晶高分子材料。目前研究之后发现POK存在α和β两种晶体结构（见上图）。α晶型中，A=6.91，B=5.12，C=7.60，晶体密度为1.382g/cm3，β晶型中，A=7.97，B=4.76，C=7.57，晶体密度为1.297g/cm3。

　　将POK与其他聚合物混合，能够获得各种各样的性能优异的复合材料。如与PP共混，由于相容性较差，形成了海岛结构，但是两相之间结合力大，同时降低了两组分的结晶率，使复合材料具有实际使用价值。

　　Zuiderduin等人系统地研究了POK材料加入橡胶对复合材料的影响，制备了聚酮/乙丙橡胶等拥有非常良好韧性的复合材料。

　　POK材料和聚酰胺材料可以一起混合，达到良好的界面接触，制备出性能好的复合材料。

　　此外，POK还可与其他填料结合使用，以提高性能或者降低整体材料成本。如沉淀碳酸钙颗粒、短切玻璃纤维增强、酸酐、石墨烯、PVDF等等。

　　由于POK材料分子主链上拥有羰基，可以通过亲核加成的方式，引入新的官能团作为侧链部分，如还原成羟基、缩酮、硫醇、亚甲基、氰醇等，制备出具有多种物理性能不同的聚酮材料。

　　利用二胺（如1,2-二氨基-丙烷）对POK材料来化学改性，这是一种简单的制备多胺的方法，所得材料可当作表面活性剂。并且经过测试，采用这种方法制备的平均粒径约为50nm纳米级乳液，具有长达一个月的高稳定性。此外，POK通过酰胺化反应后，可以作多壁碳纳米管（MWNT）的接枝剂。通过POK改性合成的多胺在生物学上的特性引起了学术界的重视。

　　由呋喃的改性POK材料与1,1（二亚苯基）双马来酰亚胺可以发生Diels-Alder反应，得到交联网络。由于这种Diels-Alder反应的加成可逆性，得到的交联网络表现为热固性，继续加热，又能恢复成为热塑性。该材料在50℃下能够发生交联，又可以在高于110℃的温度下重新解交联。根据结果得出，通过DMA和DSC分析，该材料具备良好的可逆性，机械性能保持良好。

　　在工业上的胶粘剂的领域，由POK材料的化学改性的功能材料，也应用广泛。早期就有在工业水平上研究POK的乳液在胶粘剂工业中的应用。

　　此外，改性的POK可以成功地与天然产品结合，从而使胶水具有更突出的环境友好的特性，并具有更加好的胶粘性能。

　　聚酮性能优良，可应用场景极为广阔，涂料、油墨和汽车制造为其主要需求端。

　　在涂料领域，聚酮与涂料用溶剂及树脂具有极佳相容性，可提升涂料硬度、附着性、耐候性以及色泽；在油墨领域，聚酮可提升油墨快干性、流平性以及光泽度，可用来生产醇容性油墨、凹版油墨、柔性版油墨、圆珠笔油墨等；在汽车制造领域，聚酮可用来生产汽车耐磨部件，包括引擎盖下罩、加油口颈、端槽等。

　　国内POK应用主要为生产气雾阀主要代替PA6，国内最大用户为中山市美捷时包装制品有限公司；

　　POK还可用于生产净水器、花洒，由于POM会存在析出甲醛的可能性，因此在接触饮用水的部件上，POK具备一定优势，下游企业大多分布在在厦门地区。

　　POK还用来生产玩具玩偶、口红管、化妆品瓶等注塑产品。在石油开采领域，超高黏度挤出级POK目前还可以取代部分超高分子量聚乙烯，用于生产采油管等产品。

　　1.工业及日用品：水龙头，化妆品包，冷藏器的门，齿轮，座椅配，头顶灯锁，工业用切削半成，支架，液压密，雨伞头、耳机头戴等用品。

　　POK捆扎带比尼龙捆扎带韧性高2倍，拉力高5倍多，且成型时间短，免水煮。

　　使用POK做的耳机头带，韧性比PC，TPEE好，可通过暴力测试，回弹性和PA12相当。

　　2.汽车燃油系统和引擎盖下罩的应用：发动机盖罩、防冻液罐、燃油罐、燃油管、加油口颈、ECU外壳、LED散热器、汽缸盖罩、散热器端槽。

　　全球聚酮主要生产企业包括韩国晓星、德国巴斯夫、索尔维等。韩国晓星集团为全球最大聚酮生产商，同时占据我国市场主导地位，目前我国企业尚不具备聚酮规模化生产能力。

　　POK全球目前装置开工率较低，年产量在1-2万吨/年。主要消费地分布在中国、美国和欧洲地区。

　　PP、ABS、PS、AS、PE、POE、PC、PA、POM、PMMA等十余个品种，LG甬兴、扬巴、中石油、中石化等各大石化厂家的百余种优势资源，供您选择~

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