聚甲醛(简称POM,也叫聚缩醛)是高分子 热塑性塑料 。无色、半结晶聚合物主要用于使用注塑工艺生产模塑部件。由于高刚性、低摩擦系数和良好的尺寸稳定性,聚甲醛被用于制造精密零件。特征结构元素是直链缩醛基团(~C-O-CH 2 -O-C~)。 由甲醛制成的均聚物称为 POM-H,其结构为-(CH 2 -O-) n (甲醛基团)。除了许多缩醛基团外,共聚物(缩写POM-C)还具有带有2个或4个亚甲基的-(CH 2 ) m -O- 单元。它们用于热稳定聚合物。POM-C 具有类似于 POM-H 的特性。 历史: 在1920年代,Hermann Staudinger和Werner Kern系统地研究了甲醛的聚合。然而,不可能生产具有足够高聚合度的稳定聚合物。1940年代,杜邦公司研究生产纯甲醛,并成功生产出POM-H,并于1956年获得专利。从1950年代后期开始,POM-H以Delrin商品名生产和销售。 塞拉尼斯(美国)开发了POM-C,于1961年以商品名Celcon上市。在与Hoechst(现为Ticona Kelsterbach)的合资企业中,POM-C在德国制造并以商品名Hostaform销售。1971年,POM-C以Ultraform(BASF)的名称推出。 属性: POM的特点是在很宽的温度范围内具有高强度、硬度和刚性。它保留了其高韧性、高耐磨性、低摩擦系数、高耐热性、良好的滑动性能、良好的电气和介电性能以及低吸水性。由于结晶度高,固有颜色为不透明的白色,但该材料可以着色为任何颜色。 POM-H的结晶度达到80%,略高于POM-C,高达75%。POM-H的微晶熔点为175°C,POM-C的微晶熔点为164至172°C。由于微晶熔点较高,POM-H的耐热性稍好。POM-C对碱和热水的耐受性稍强。一般来说,POM的耐候性较低。[5]如果加工温度过高或加热到220°C以上,POM开始热分解。它形成i.a.甲醛,具有刺激性和刺激性气味。 如果没有特殊的表面处理,POM只能在有限的范围内粘合。粘合剂(通常是环氧树脂)的附着力可以通过对表面进行特殊染色来提高。 制造: 均聚物和共聚物之间存在区别,它们可以使用不同的工艺生产。 聚甲醛均聚物 (POM-H) 具有结构 --(CH 2 -O-) n并且由甲醛或三恶烷制成。因此,POM-H也称为聚甲醛或聚三恶烷。聚甲醛可通过三恶烷的阳离子开环链聚合得到。然而,POM-H主要是通过甲醛的阴离子链聚合获得的。在这两种情况下,生成的大分子最终都成为不太稳定的半缩醛(R-CH 2 -O-CH 2 -OH)。在酸或热应力的影响下,这会导致解聚并释放甲醛。端基通过酯化作用稳定锁定。 聚甲醛: 甲醛是在以环己烷为溶剂的悬浮聚合中产生的。第一步,得到无水甲醛。比较短链的多聚甲醛在加热下解聚成甲醛: 聚合由碱如甲醇钠引发。 生长发生在阴离子链聚合中。 由于水或甲醇的痕迹而发生终止。 该聚合物通过与乙酸酐反应来防止热解聚。 聚三恶烷: 三恶烷是通过在酸性水溶液中使甲醛三聚而获得的。环化发生在羰基-O 与相邻醛分子的羰基-C 的亲核加成中。 三恶烷的聚合以阳离子开环链聚合的形式发生。强质子酸如硫酸、三氟乙酸或三氟化硼BF 3(也以三氟化硼乙醚合物的形式)和盐如氯化铁 (III) (FeCl 3 ) 和氯化锡 (IV) (SnCl 4 ) 是用作催化剂。阳离子引发剂连接到三恶烷的氧原子上,导致在第一步中形成氧鎓离子。在初始阶段,仅形成甲醛和低聚物。然后该系统力求甲醛和低聚物之间的平衡。只有这样,向大分子的传播才开始。 这里还需要稳定聚合物以防止热解聚。添加其他环状醚,如二氧戊环,可形成稳定的共聚物,这一点是显而易见的。 共聚物: 共聚物 (POM-C) 是在三恶烷与环氧乙烷、二氧戊环或1,3-二恶烷的阳离子开环共聚反应中生产的。共聚单体的比例在2-4%的范围内。[6]共聚单体随机掺入生长的聚合物中。 对于具有不稳定半缩醛作为端基的大分子的热稳定性,甲醛通过在100℃下用NH 3非均相水解或在170-220℃在均相熔体中被分解,直到不再有半缩醛作为端基存在。 处理 该材料可以在 180 至 220 °C (POM-H) 或 180 至 230 °C (POM-C) 下通过注塑成型进行加工。也可用挤出吹塑加工。POM半成品非常适合进一步加工。 用法 POM 颗粒用于注塑件。作为半成品,它适用于进一步加工,例如 B. 可作为挤压型材;它比大多数其他塑料材料更容易加工。 1/机械工程:齿轮、滑动和导向元件、外壳零件、弹簧元件、链条、螺钉、螺母、风扇叶轮、泵零件、阀体 2/电气工程:绝缘体、线轴、连接器、电子设备零件,例如 B.电视和电话 3/车辆结构:转向柱(包括用于灯、指示灯的变速杆)、车窗调节器、门锁系统、接头壳 4/模型构造:模型铁路中的薄壁、高应力零件,例如转向架和扶手。POM在压力下比ABS更不容易断裂,但在浅色中是半透明的,不能涂漆。 5/药物:胰岛素笔 6/家具结构:配件、锁、把手、铰链或窗帘卷轴 7/结构: 用于结构玻璃结构中点固定的套筒 8/包装:气雾罐、汽车罐、气瓶 9/运动:彩弹配件,尤其是螺栓 10/服装:拉链 11/音乐: Tortex plectra用于弹拨乐器作为龟壳拨片的替代品;大键琴用Delrin 羽毛笔代替乌鸦羽毛羽毛笔;一些管乐器,尤其是爱尔兰长笛和锡口哨 12/美食:全自动咖啡机中的酿造组 13/物理化学:薄膜尺度的滑动屏障。疏水材料足够重以防止单层滑过。 14/打火机:案例 15/电子烟:滴水小贴士 市场份额: 2006 年约 780,000 吨 POM 市场的市场排名是: 约 25%:泰科纳 约 20%:杜邦 约 20%:宝理塑料 约10%:三菱瓦斯化学 约 10%:KEP 约 15%:其他 |