塑料材料特写:聚甲醛 (POM)、乙缩醛、Delrin® 和 Celcon®
聚甲醛 (POM)
POM 是一种热塑性材料,也称为乙缩醛。它是一个含有 碳的官能团与两个-OR 基团结合。 POM 是由德国化学家 Hermann Staudinger 首次发现的,他于 1953 年获得了诺贝尔化学奖。他在 1920 年代研究过它,但发现它是热不稳定的。杜邦合成了一个版本并申请了均聚物的专利保护,归功于 R.N.麦克唐纳作为发明者。
POM
这种材料与 Staudinger 的 POM 存在同样的问题,因为它也是热不稳定的,因此在商业上没有用处。 Dal Nagore 最终发现了一种热稳定的 POM 均聚物。他意识到通过将半缩醛末端与乙酸酐反应,他可以很容易地将半缩醛解聚成热稳定且可熔融加工的热塑性塑料。 1960 年,杜邦建立了一家制造工厂,生产其版本的 POM 均聚物 Delrin®,同年塞拉尼斯完成了对共聚物的研究,并于 1962 年开始生产 Celcon®。其他制造商随后推出了他们自己版本的这些材料。
聚甲醛具有以下特性:
- 高刚度
- 低摩擦系数
- 硬度
- 高耐磨
- 高耐热性
- 低吸水率
- 良好的电气和介电性能
- 出色的尺寸稳定性
- 比尼龙更耐蠕变性
- 低烟排放
- 高光泽表面
- 高度结晶
不利的一面:
- 具有火灾危险的易燃液体(不提供阻燃等级)
- 对酸/碱的耐受性差
- 高收缩率
- 有限的工作温度范围
用于制备均聚物和共聚物 POM 的不同工艺
需要注意的是,不同的制造工艺用于生产 POM 的均聚物和共聚物版本。为了制造均聚物,首先必须制造无水甲醛。然后甲醛通过阴离子催化聚合,所得聚合物通过与乙酸酐反应而稳定。产生的水必须从反应中除去。均聚物具有优异的抗蠕变性。杜邦的 Delrin® 通常采用这种方式制造。然而。 POM的共聚物需要将甲醛转化为三恶烷,这可以通过酸催化来完成,然后通过蒸馏或萃取来纯化三恶烷以去除水和其他含氢的活性杂质。塞拉尼斯生产名为 Celcon 的共聚物,其他公司以自己的品牌名称生产。
如何将 Pom 制成形状
POM 以颗粒形式提供,在加热和加压的情况下,可以成型为所需的形状。 POM 可以注射成型以及旋转和吹塑成型。它也可以挤压成矩形或圆棒的长度,用于机械加工。 POM 非常非常难以粘合。乙缩醛聚合物的溶剂焊接通常不成功,因为这种材料具有出色的耐溶剂性。然而,热焊接已成功用于均聚物和共聚物。
工程材料
POM 是一种用于需要精密零件的工程材料。 POM 的应用包括高性能部件,例如齿轮和紧固件(螺钉、螺母、垫圈、垫片等)。它还用于其他应用,例如滑雪绑定、悠悠球、电子烟、手表手链、拉链、胰岛素笔和计量吸入器。它用于乐器中的拨片和乐器吹嘴,食品工业中的牛奶泵和咖啡龙头等应用,还用作香水的溶剂和合成调味成分。
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