一、特種工程塑膠的定義
特種工程塑膠是一類具有綜合效能較高、長期使用溫度在150℃以上的工程塑膠材料，如聚苯硫醚 （PPS）、聚酰亞胺（PI）、聚醚醚酮（PEEK）、液晶聚合物（LCP）和聚碸（PSF）。這些塑膠具有剛性骨架，高熔點且分子鏈排列有序，在高溫環境下表現出優異的穩定性。特種工程塑膠主要套用於電子電氣和特種工業領域，滿足高溫、耐腐蝕和耐磨等特殊效能需求，用於制造電子元件、絕緣材料、化工裝置和汽車發動機零部件等。
二、特種工程塑膠的分類
特種工程塑膠行業主要的分類標準包括材料型別、效能特點和套用領域。根據材料型別，特種工程塑膠可分為聚苯硫醚（PPS）、聚酰亞胺（PI）、聚醚醚酮（PEEK）、液晶聚合物（LCP）和聚碸（PSF）等。
三、特種工程塑膠的介紹
特種工程塑膠的研發背景是受當時國際上的軍備競賽所推動。當時歐美各大公司都投入了大量的財力、人力競相開發。從20世紀60年代初到80年代基本定型，下面介紹一下如下幾種特種工程塑膠：
1. 聚酰亞胺（PI）
聚酰亞胺（PI），最早是由美國杜邦公司開發成功的，商品名為Kapton，屬於非晶聚合物，Tg 在400℃以上。
聚酰亞胺是分子主鏈中含有酰亞胺環（-CO-NH-CO-）的芳雜梵高分子化合物，具有良好的電氣絕緣效能、機械效能、化學穩定性、耐老化效能、抗放射線效能、低介電損耗等優異效能，且這些效能在-269-400℃的溫度範圍內不會有顯著變化，被列為「21世紀最有希望的工程塑膠之一」。
聚酰亞胺（PI）的重復單元結構式為：
2. 聚醯胺醯胺（PAI）
聚醯胺酰亞胺（PAI），最早是由日本東麗株式會社研發成功的商品名為 Torlon，屬非晶型、非熱塑性聚合物，Tg=285℃。
聚醯胺酰亞胺是公認的高效能可熔融加工聚合物。在化學上，它屬於酰亞胺樹脂家族。在超高效能聚合物中，PAI 在高溫條件下的負載強度特別出色。即使接近玻璃轉化溫度（Tg）或軟化點 537°F (280°C)，它仍能保持其剛性，並以其卓越的抗壓力度和抗蠕變性長期抵抗靜態負載下的變形。聚醯胺-酰亞胺的耐磨性、廣泛的耐化學性和耐高能放射線性使其效能更加出眾，非常適合套用於最嚴酷的服務環境。
聚醯胺酰亞胺（PAI）的重復單元結構式為：
3. 聚醚酰亞胺（PEI）
聚醚酰亞胺（PEI），是由美國GE公司在20世紀70年代開發商品名為 ULTEM，屬非晶聚合物，Tg = 217℃。它與前兩者不同，屬熱塑性聚酰亞胺，可用熱塑性加工工藝進行擠出成型和註射成型。
聚醚酰亞胺（PEI）是高效能材料聚酰亞胺家族的一員，該家族還包括聚醯胺酰亞胺（PAI）。 PEI 是一種無定形熱塑性塑膠，其聚合物結構包括與聚酰亞胺（PI）分子結構的醚（E）連線。這種改性使 PEI 可以透過註塑和擠壓進行熔融加工，而這正是傳統聚酰亞胺材料（如 PI）的局限所在。
聚醚酰亞胺的基本形態是透明的琥珀色。其效能特點是強度重量比高，強度保持力高達 200°C (390°F)，具有長期抗熱氧化性、良好的電氣效能以及固有的耐化學性和阻燃性。PEI 在長時間暴露於蒸汽和熱水後仍能保持其特性，這也是食品加工裝置和需要強力清洗或消毒的醫療套用的一大優勢。
聚醚酰亞胺（PEI）的重復單元結構式為：
4. 聚碸（PSU）
聚碸（PSU或PSF），是20世紀60年代末由美國UCC公司開發成功並商品化，商品名為UDEL，屬非晶聚合物，Tg = 192℃。
聚碸的主鏈中含有苯環，且－SO2－基團的硫原子處於最高的氧化狀態，因而抗氧化效能、機械效能和熱穩定性較好，醚鍵的存在又提供了一定韌性。此外，聚碸還具有無毒、可自熄、耐腐蝕等優點，在航天航空、汽車、餐具、醫療裝置等多領域均有所套用。
目前已商品化且較為成熟的聚碸樹脂有三類：雙酚A型聚碸（PSU）、聚亞苯基碸（PPSU）和聚醚碸（PES）。
聚碸（PSU）的重復單元結構式為：
5. 聚醚碸（PES）
聚醚碸（PES），是20世紀70年代由英國 ICI 公司開發成功並商品化，商品名為PES，屬非晶聚合物，Tg = 225℃。
聚醚碸（PES）分子結構中既不含熱穩定性較差的脂肪烴鏈節，又不含剛性大的聯苯鏈節，而主要由碸基、醚基和次苯基組成。碸基賦予耐熱性，醚基使聚合物鏈節在熔融狀態時具有良好的流動性，易於成型加工，在對苯撐結構上交替連線碸基和醚基能得到非結晶性的聚合物。
PES被人們譽為是一個綜合了高熱變形溫度、高沖擊強度和優良成型性的工程塑膠。
聚醚碸（PES）的重復單元結構式為：
6. 聚芳酯（PAR）
這是一族芳香聚酯類產品的總稱，其中最早開發成功並商品化的一種是由日本UNITIKA公司於20世紀70年代初開發完成的，商品名為：U-polymer，屬非晶聚合物，其中U-100的 Tg = 193℃。
聚芳酯（PAR），是分子主鏈上帶有苯環和酯基的特種工程塑膠，主鏈芳環密度高，提高了耐熱性，熱變形溫度175℃℃；主鏈含有對位和間位苯環鏈節，阻礙了聚合物分子結晶，為無定形透明聚合物。透明性與PC、PMMA相比毫不遜色、具有接近90%的透光率；在較大溫度範圍內彎曲回彈性好，耐蠕變性出色；耐候效能優異，可阻止低於350nm的紫外線透過，長期戶外條件下，機械效能基本不變；具有自熄性，燃燒時發煙量少，無毒。
聚芳酯（PAR）可采用註射、擠出、吹塑等加熱熔融的加工方法。可用於耐高溫的電氣、電子和汽車工業方面的元件和零部件，也常用作醫療器械。
聚芳酯（PAR）的重復單元結構式為：
7. 聚苯硫醚（PPS）
聚苯硫醚（PPS），是20世紀70年代由美國飛利浦公司最先開發成功並商品化，商品名為Ryton，屬結晶聚合物，Tg = 88℃，Tm = 277℃。
聚苯硫醚（PPS）由苯環和硫原子交替排列構成，使得PPS結構規整，擁有較高的結晶度，結晶度高達75％，熔點高達285℃。 同時苯環為PPS提供良好的剛性和耐熱性，而硫醚鍵賦予PPS一定的柔順性。聚苯硫醚（PPS）具有優異的耐熱性、阻燃性，絕緣性和耐腐蝕性，其熱穩定性、機械強度、電效能等綜合效能，長期耐熱性高達220℃。因此，PPS 被譽為繼聚碳酸酯（PC）、聚酯（PET）、聚甲醛（POM）、尼龍（PA）、聚苯醚（PPO）之後的「世界第六大工程塑膠」。
聚苯硫醚（PPS）的重復單元結構式為：
8. 聚醚醚酮（PEEK）
聚芳醚酮（PAEK）是一種由亞苯基環透過氧橋和羰基（酮）連線而生成的結晶型聚合物。由於結構不同，聚芳醚酮種類多樣，主要有聚醚酮（PEK）、聚醚醚酮酮(PEEKK)、聚醚酮醚酮酮（PEKEKK）、聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酮酮（PEKK）等幾個品種。
其中，聚醚醚酮（PEEK），是20世紀80年代由英國 ICI 公司最先開發成功並商品化，商品名為PEEK，屬結晶聚合物，Tg = 143℃，Tm = 334℃。
聚醚醚酮（PEEK）是在主鏈結構中含有一個酮鍵和兩個醚鍵的重復單元所構成的聚合物。聚芳醚酮分子結構中含有剛性的苯環，因此具有優良的高溫效能、力學效能、電絕緣性、耐放射線和耐化學品性等特點。聚芳醚酮分子結構中的醚鍵又使其具有柔性，因此可以用熱塑性工程塑膠的加工方法進行成型加工。聚芳醚酮產品普遍耐磨、尺寸穩定性好、具備自潤滑，同時具備較低的介電常數，因此適合作為嚴酷工況下的零部件使用。另外，其氧指數較高，不易燃燒，屬於自熄材料，阻燃性好。由於聚芳醚酮中只含有C、H、O三種元素，因此燃燒後的瓦斯無毒，是較好的阻燃材料。
PEEK 的熔點(Tm)高達 340℃，高熔點使 PEEK 具有優異的耐高溫性。纖維補強級PEEK的熱變形溫度可高達315℃，而長期的連續使用溫度 (UL 946B)可達 260℃，短期耐熱溫度高達300°C。即使在260°C下使用5000小時，強度也幾乎與初始狀態相同，且熱穩定性優異。因此，PEEK在惡劣的環境中使用壽命長。
聚醚醚酮（PEEK）的重復單元結構式為：
