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我是聚甲醛,大家叫我POM,這是我的簡歷(請收藏)工程塑料 改性塑料

編輯:廈門科元塑膠有限公司  時間:2016-07-04

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聚甲醛(POM)是一種性能優良的工程塑料,在國外有“奪鋼”、“超鋼”之稱。POM具有類似金屬的硬度、強度和鋼性,在很寬的溫度和濕度范圍內都具有很好的自潤滑性、良好的耐疲勞性,并富于彈性,此外它還有較好的耐化學品性。本文便從POM的簡介、歷史、分類、改性、合成工藝、成型工藝、應用、主要生產企業八個方面為大家介紹?;貜?amp;ldquo;聚甲醛;,查詢更多相關文章


一、聚甲醛的簡介

聚甲醛,分子主鏈鏈節中含有-CH2-O-的線型高分子化合物,學名聚氧化亞甲基(polyoxymethylene,簡稱 POM ),是沒有側鏈的高熔點、高密度、高結晶性熱塑性工程塑料。它是繼聚酰胺之后又一種綜合性能優良的工程塑料,具有高的力學性能,如強度、模量、耐磨性、韌性、耐疲勞性和抗蠕變性,還具有優良的電絕緣性、耐溶劑性和可加工性,是五大通用工程塑料之一。

圖1:聚甲醛分子結構式

聚甲醛主鏈上均由—C—O—組成,理應是“柔性的”,鏈段內旋應該是容易的,但由于化學結構即規整又對稱,分子間作用力大,易結晶,使得分子運動和鏈的內旋變得困難,因而POM是一種沒有側鏈、堆砌緊密的、高密度、高結晶性的線性聚合物。


二、聚甲醛的歷史

赫爾曼·施陶丁格,1920年研究高分子時發現了POM的結構與聚合過程;

在1952年,杜邦公司的化學家合成了另一種POM,并且在1956年為其均聚物申請了專利;

美國Celanese公司于1960年試制成共聚聚甲醛POM;

此后,日本、西歐等國也相繼投產。

圖2:POM 日本寶理 GH-25D


三、聚甲醛的分類及差異

聚甲醛主要分為:均聚甲醛(三聚甲醛或甲醛的均聚體)和共聚甲醛(三聚甲醛與少量二氧五環的共聚)。

均聚甲醛

圖3:均聚甲醛分子結構式

共聚甲醛

圖4:共聚甲醛分子結構式

從結構上看,均聚甲醛由純的-C-O-鍵連續構成,而共聚甲醛則在若干個C-O-鍵中分布著-C-C-鍵,由于C-C -鍵較-C-O- 鍵穩定好,故共聚 POM 的耐熱穩定性和耐化學穩定性都好。兩種聚甲醛結構上雖有一定差異,但共聚甲醛分子鏈中—C—C—鍵所占比例甚?。?%或5%),所以兩種聚甲醛的性能基本還是相近的。

表1 均聚甲醛與共聚甲醛性能對比

性能

均聚甲醛

共聚甲醛

密度(g/cm3)

1.43

1.41

結晶度(%)

75-85

70-75

熔點(℃)

175

165

力學強度

較高

較低

熱穩定性

較差,易分解

較好,不易分解

化學穩定性

對酸堿穩定性略差

對酸堿穩定性較好

加工成型溫度范圍

較窄,約10℃

較窄寬,約50℃

 

四、POM的改性

POM在成形加工過程中極易結晶,生成尺寸較大的球晶,當材料受到沖擊時,這些尺寸較大的球晶容易形成應力集中點,造成材料的破壞,所以POM缺口敏感性大,缺口沖擊強度低,成型收縮率高, 制品易產生內應力, 難于緊密成型。這極大地限制了POM的使用范圍,在某些方面不能滿足工業要求。所以為了擴大POM的應用,常常需要通過改性來達到此目。更多詳情,可以點擊藍色鏈接;聚甲醛改性方法與應用

常見的POM改性的方法有:a)增韌改性;b)增強改性;c)耐磨改性;d)阻燃改性;e)填充改性等。更多詳細的信息,可以點擊藍色鏈接:[聚甲醛基礎] POM改性討論;

五、POM的合成工藝

1.單體精制

加入惰性溶劑聚乙烯醇二甲醚(PEGDME),使得甲醛和水共沸點消失,可以用精餾的方法,餾出高純度的甲醛。

圖5 聚甲醛單體制備過程

2.聚合反應

共聚甲醛亦屬離子聚合,常用BF3及其絡合物作引發劑,在雙螺桿反應器中進行,可以獲得預期的聚合物。聚甲醛的端基是活性的羥基,必須封端,不然會自動降解。

均聚甲醛用乙酐封端,共聚甲醛以分子量調節劑形式加入,一般端基為甲氧基醚,羥基乙基醚或丁氧基醚,封端后,摻混助劑即進行造粒。


六、聚甲醛的加工工藝

同大多數熱塑性塑料一樣,可以采用注射、擠出、吹塑等方法加工成所需要的各種精密注射件、片材、棒材、型材或中空制件。關于聚甲醛注塑成型工藝的詳情,可以點擊藍色鏈接:35張杜邦POM注塑成型干貨PPT

圖6:注塑工藝過程模型

 

七、POM的應用

POM綜合性能優異,尤其是它的耐磨性、耐化學藥品性和耐疲勞性突出,因此獲得了廣泛的應用。POM的主要應用領域,可制造汽化器部件、輸油管、泵、動力閥、軸承、萬向節軸承、齒輪、曲柄、手柄、把手、儀表板、軸套、護罩、汽車升降窗裝置和汽車上的電器開關、安全裝置等。

1.汽車領域

POM耐磨材料在汽車工業的應用

圖7 :POM在汽車上具體應用

2.機械制造業

適合于作齒輪、鏈條、驅動軸、軸承、閥桿螺母、葉輪、滾輪、凸輪以及各種機械結構件、電動工具外殼手柄、開關等技術貼:POM在齒輪中的應用方案(上)


圖8:POM在機械制造業的應用例子

3.電子電器和儀表行業

技術宅告訴你鼠標、鍵盤中用到的POM

4.水暖建材業

制作水龍頭噴射嘴、門窗零件、滑輪等。

5.輕工行業

主要用于圓珠筆和活動筆零件、氣壓噴嘴、一次性打火機殼、煤氣減壓閥、拉鏈、餅干模具等。

6.兵器和軍工

制作迫擊炮的彈帶,步槍的擊發機,坦克和裝甲車的各種機械部件、儀表部件和轉動、往復耐磨密封件等。



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