Описание POM (ацеталь) -xyh Пластик

Полиоксиметилен (POM), также известный как ацетальный, полиформальдегид. Как и во многих других синтетических полимерах, он производится различными химическими фирмами с немного разными формулами и продается по -разному таким названиями, как Delrin, Celcon, Duracon и Hostaform.

Типичные применения для POM с добавлением инъекций включают высокопроизводительные инженерные компоненты, такие как небольшие колеса передач, шариковые подшипники, лыжные привязки, крепежные элементы, ручки для ножей и системы блокировки. Материал широко используется в отрасли автомобильной и потребительской электроники. Запас винтовки M16 и другие детали сделаны из нее.

Полиоксиметилен был обнаружен Германом Штаудингером, немецким химиком, получившим Нобелевскую премию 1953 года по химии. Он изучал полимеризацию и структуру POM в 1920 -х годах, изучая макромолекулы, которые он охарактеризовал как полимеры. Из -за проблем с тепловой стабильностью POM не был коммерциализирован в то время.

Около 1952 года химики исследований в DuPont синтезировали версию POM, а в 1956 году компания подала заявку на патентную защиту гомополимера. Dupont Cittry Rn Macdonald как изобретатель высокомолекулярного POM. Патенты Макдональда и его коллег описывают приготовление высокомолекулярного гемиацетального (~ O-CH2OH), но у них не хватает достаточной тепловой стабильности, чтобы быть коммерчески жизнеспособными. Изобретателем термостабильного (и, следовательно, полезного) гомополимера POM был Дал Нагор, который обнаружил, что реагирование гемиацетальных концов уксусным ангидридом превращает легкополимеризуемый гемиацетальный в термостабильный, пластичный пластик.

DuPont завершил строительство завода для производства собственной версии ацетальной смолы, названной Delrin в Паркерсберге, Западная Вирджиния, в 1960 году. Также в 1960 году Celanese завершила собственное исследование. Вскоре после этого, в партнерстве с ограниченной ответственностью с Франкфуртской фирмой Hoechst AG, в Келстербах, Гессен, была построена фабрика; Оттуда Celcon был произведен начиная с 1962 года, когда HostaForm присоединился к нему год спустя. Оба остаются в производстве под эгидой целанского и продаются как части группы продуктов, которая теперь называется HostaForm/Celcon POM

Различные производственные процессы используются для производства гомополимерных и сополимерных версий POM.

Гомополимер

Чтобы сделать полиоксиметилен Гомополимер, должен быть получен безводный формальдегид. Основным методом является реакция водного формальдегида с спиртом для создания гемиформного, дегидратации смеси гемоформы/воды (либо путем экстракции, либо вакуумной дистилляции) и высвобождения формальдегида путем нагрева гемиформы. Затем формальдегид полимеризуется анионным катализом и полученным полимером, стабилизируемым реакцией с уксусным ангидридом. Типичным примером является DuPont's Delrin.

Сополимер

Для создания полиоксиметиленового сополимера формальдегид обычно превращается в триоксан (в частности 1,3,5-триоксан, также известный как триоксин). Это делается с помощью кислотного катализа (либо серная кислота, либо кислые ионные обменные смолы) с последующей очисткой триоксана путем дистилляции и/или экстракции для удаления воды и других активных примесей, содержащихся. Типичные сополимеры - это Hostaform от Ticona и Ultraform от BASF.

Соомономер, как правило, является диоксоланом, но также может использоваться этиленоксид. Диоксолан образуется реакцией этиленгликоля с водным формальдегидом на кислотный катализатор. Другие диолы также могут быть использованы.

Триоксан и диоксолан полимеризуются с использованием кислотного катализатора, часто трифторидного эфира бора, BF3 OET2. Полимеризация может происходить в неполярном растворителе (в этом случае полимер образуется как суспензион) или в аккуратном триоксане (например, в экструдере). После полимеризации кислый катализатор должен быть деактивирован, а полимер стабилизирован гидролизом расплава или раствора, чтобы удалить нестабильные конечные группы.

Стабильный полимер составлен в расплаве, добавляя тепловые и окислительные стабилизаторы, опционально смазочные материалы и разные наполнители.

Изготовление

POM поставляется в гранулированной форме и может быть образован в желаемую форму путем применения тепла и давления. Двумя наиболее распространенными методами формирования являются литье под давлением и экструзию. Возможно также возможны ротационное формование и формование.

Типичные применения для POM с добавлением инъекций включают высокоэффективные инженерные компоненты (например, колеса передач, лыжные привязки, крепежные элементы, системы блокировки), а материал широко используется в отрасли автомобильной и потребительской электроники. Существуют специальные оценки, которые предлагают более высокую механическую вязкость, жесткость или низкие свойства трения/ износа.

POM обычно экструдируется в виде непрерывной длины круглой или прямоугольной секции. Эти разделы могут быть сокращены по длине и проданы в виде стержня или листа для обработки.

Обработка

При подаче в виде экструдированной планки или листа, POM может быть обработан с использованием традиционных методов, таких как поворот, фрезерование, бурение и т. Д. Материал является свободным, но требует острых инструментов с высоким углом зазора. Использование растворимой смазки резки не требуется, но рекомендуется.

Поскольку материалу не хватает жесткости большинства металлов, следует соблюдать осторожность, чтобы использовать силы света зажима и достаточную поддержку для работы.

Обработанная POM может быть размерно нестабильным, особенно с частями, которые имеют большие изменения толщины стенки. Рекомендуется, чтобы такие функции были «разработаны», например, добавив филе или укрепляя ребра. Отжиг предварительно приготовленных деталей до окончательной отделки является альтернативой. Правило того, что в целом, в целом небольшие компоненты, обработанные в POM, страдают от меньшего деформации.

Связывание

POM, как правило, очень сложно связать. Специальные процессы и методы лечения были разработаны для улучшения связи. Как правило, эти процессы включают поверхностное травление, обработку пламени или механическое истирание.

Типичные процессы травления включают хромовую кислоту при повышенных температурах. У DuPont есть запатентованный процесс лечения ацетального гомополимера, называемого атинизированным, который создает якоря на поверхности, что дает клейру что -то, чтобы захватить. Существуют также процессы, включающие кислородную плазму и короны. [6] [7]

После получения поверхности можно использовать ряд клея. К ним относятся эпоксии, полиуретаны и цианоакрилаты. Эпоксии показали прочность на сдвиг 150-500 фунтов на квадратный дюйм на механически абрадированных поверхностях и 500-1000 фунтов на квадратный дюйм на химически обработанных поверхностях. Цианоакрилаты полезны для склеивания металла, кожи, резины и других пластмасс.

Сварка растворителя, как правило, неудачная на ацетальных полимерах из -за превосходной устойчивости к растворителю ацетала.

Тепловая сварка с помощью различных методов успешно использовалась как на гомополимере, так и на сополимере.