在五大工程塑料中，PPO相对是存在感比较低的一位。尽管它密度低，不易吸水，具有自熄性，机械性能和尺寸稳定性都很不错，但在市场中，尤其是近些年比较火的汽车应用里并不常见。

这是什么原因呢？我们从工程塑料里选了一个和PPO综合性能较为类似的材料PA66，比较它们的化学结构、热性能、机械性能、耐化学性、耐环境性和加工特性。

PPO，也称为 PPE，是一种无定形热塑性塑料，具有卓越的尺寸稳定性、水解稳定性和高耐热性。而PA66是一种半结晶性聚酰胺，具有优异的拉伸强度、韧性和耐磨性。

分子结构

PA66的特点是其线性结构和酰胺键，使聚合物链之间能够形成氢键（图1），这种化学结构增强了其拉伸强度、韧性和耐化学性。PA66也是一种半结晶材料，有序的结晶区域与无定形区域交错排列。

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图1 — PA66 的化学结构使得酰胺基团能够形成氢键。图片来源：麦迪逊集团

PPO（图2）是聚苯醚和高抗冲聚苯乙烯 (HIPS) 的可混溶共混物。PPO是一种无定形材料，以其由苯环和甲基组成的刚性分子结构而闻名。这种结构使其具有较高的玻璃化转变温度、耐热性、良好的电气性能、优异的水解稳定性，并且可以使用无卤阻燃剂。与聚苯乙烯 (PS) 共混后，所得材料具有可调整的热性能和机械性能。

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图2 — 含有 PPE 和聚苯乙烯混合物的 PPO 的化学结构。

这两种材料的比较是一场经典的无定形聚合物与半结晶聚合物之间的较量。然而，就PA66而言，其独特的化学结构赋予了其在韧性方面有其他半结晶材料所不具备的优势。PPO材料则兼具无定形材料的优势，并拥有更可定制的性能组合。

热性能

PA66是一种半结晶性聚合物，熔点 (Tm) 约为 260°C。其玻璃化转变温度 (Tg) 范围为 55°C（干燥）至-37°C（100% RH）。PA66的Tg受湿度影响，因为水可作为聚合物主链的增塑剂。

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图3 — PPO 与 PA66 的模量与温度对比。

对比PA66和PPO的模量与温度关系，可以看出这两种非晶态材料和半晶态材料在热行为上存在显著差异（图3）。PA66在调节状态下的玻璃化转变温度低于干燥状态下的玻璃化转变温度。高于此玻璃化转变温度时，PA66在比PPO材料高得多的温度下仍能保持模量。如果您的主要目标是满足汽车引擎盖下应用所需的长期高温性能，那么PA66是更佳选择。

PPE的Tg高达215°C，在高温下具有优异的耐热性和尺寸稳定性。PPE与其他聚合物共混会影响其热转变温度。这会导致玻璃化转变温度范围从PS含量较高的共混物110°C到PS含量较低的共混物175°C。

PPO的热行为以稳定性为特征，从环境温度到玻璃化转变温度，其模量较高。相比之下，聚酰胺材料在玻璃化转变温度以上时模量会降低，并且模量很大程度上取决于材料中的水分含量。因此，您可以信赖聚酰胺材料在其有效温度范围内具有相似的性能。

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表1 — PPO和PA66的性能比较。

PA66具有良好的韧性，以及抗冲击、抗蠕变和抗疲劳性能。其机械性能受湿度影响，湿度越高，强度和刚度越低，但韧性越高。不过，可以通过添加玻璃纤维增强材料来调整刚度和强度。

在调节状态下，PA66的拉伸模量较低，但拉伸强度与PPO材料相似。此外，PA66的韧性较高，几乎与PPO材料的韧性相当。这表明，虽然聚酰胺材料的性能会受湿度影响而发生变化，但它仍然能够为大多数应用提供足够的强度和韧性。此外，PA66还具有优异的反复冲击韧性、低摩擦系数和低耐磨性，因此PA66的应用范围更广泛。

PPO相较于PA66具有显著优势的点在于机械性能和热性能方面。即使在高温下，它也能始终保持高刚度和拉伸/弯曲强度。随着温度升高，模量仅会逐渐降低——这对于在严苛条件下要求性能稳定性的应用而言，是一项宝贵的特性。此外，PPO的拉伸强度基本不受湿度影响，并在较宽的温度范围内保持可预测性。与在类似环境条件下强度可能会下降的PA66相比，PPO具有更高的可靠性。这些特性使PPO成为需要耐用性和性能一致性应用的理想选择。

耐化学性

PA66具有优异的耐化学性，使其成为适用于各行各业的多功能材料。它对碳氢化合物、油和油脂具有极强的耐受性，因此非常适合汽车和工业应用。

PA66还对多种溶剂和弱酸表现出良好的耐受性。然而，它对强酸、强碱和氧化剂的耐受性较差，这些因素会随着时间的推移导致其结构降解。其性能会随着所接触化学物质的温度和浓度而变化。

PPO具有优异的耐化学性，尤其耐酸、碱和多种有机溶剂。它具有很强的抗水解降解性能，并且由于吸湿性低，在潮湿环境中表现良好。然而，PPO对芳香烃、卤素和某些酮类的耐受性较差。此外，当暴露于有机溶剂时，它容易发生环境应力开裂。

在特定应用领域，尤其是在暴露于碳氢化合物、油和油脂的环境中，PA66展现出比PPO更优异的耐化学性。PA66能够承受与这些物质的长期接触，这使其在汽车和机械部件领域极具优势，因为这些部件经常暴露于此类环境中。相比之下，PPO易受碳氢化合物、芳香族溶剂和酮类物质的侵蚀，这可能会限制其在类似情况下的性能。虽然PPO能够耐受多种化学品，但正是由于其对这些特定物质的敏感性，使得PA66在需要耐久性的应用领域中具有显著优势。这种韧性加上PA66的机械强度，凸显了其在化学苛刻环境中的卓越性能。

虽然PPO由于无定形特性，通常更容易受到化学影响，但在多种环境下，它的性能优于PA66。这些环境包括接触有机酸、无机氯化物、过氧化氢和防冻剂。

环境阻力

PA66拥有卓越的耐环境性能，使其成为高要求应用的可靠材料。PA66具有优异的耐热老化性能，即使在高温下也能长时间保持其机械性能。特殊等级（例如玻璃纤维增强 PA66）可承受高达220°C的高温，非常适合高温环境。

虽然PA66耐多种化学物质，但其水解稳定性可能会因长期暴露于水或潮湿环境中而受到影响，导致尺寸变化和机械性能下降。不过，市面上已有稳定剂，可在热液条件下提供更佳的稳定性。PA66本身的抗紫外线性能有限，长时间暴露于阳光下会导致表面降解和变色。为了增强其抗紫外线性能，通常会添加稳定剂或保护涂层，使其更适合户外应用。

PPO以其卓越的耐环境性而著称，尤其耐潮湿和水解降解。PPO吸湿性低，即使在潮湿环境下也能保持尺寸稳定性和机械性能，非常适合需要长期接触水的应用。此外，PPO对多种酸、碱和多种有机溶剂均表现出优异的耐受性，确保其在某些化学腐蚀性环境中具有耐久性。其固有的热稳定性与其耐受性相得益彰，使其能够在各种环境条件下可靠地运行。

PPO的水解稳定性优于PA66，吸水率在所有工程热塑性塑料中属于最低水平。这种卓越的抗吸水性确保PPO保持其机械完整性，并将性能下降或尺寸膨胀降至最低。相比之下，尼龙66会吸收水分，导致体积膨胀和干扰应力增加，同时降低刚度和强度。PPO在潮湿或潮湿条件下具有卓越的稳定性，使其成为尺寸精度和稳定机械性能至关重要的应用领域的更可靠选择。

加工

PA66属于半结晶材料，与PPO相比，在成型加工方面具有诸多优势。首先，PA66的熔体粘度低于 PPO。这使其在填充注塑模具所需的压力方面更具优势，从而能够实现更长的流道，并能够填充更薄的壁厚。

PPO的尺寸控制性能优异，且成型收缩率较低。此外，它的比重也低于PA66，因此制造出的部件更轻。

结论

PPO和PA66之间的选择取决于具体的应用需求。如果您的应用需要一种即使在需要在承受各种压力的情况下也能表现出色，那么PA66无疑是最佳选择。这包括汽车应用、工业工具以及高温持续使用环境。

PPO在要求高耐热性、尺寸稳定性和水解稳定性的应用中表现出色。