POM-C/H(黑色、白色):分別代表POM共聚物和POM均聚物,POM共聚物熔點低、熱穩定性、耐化學腐蝕性、流動特性、耐水解、耐強堿和熱力氧化降級、加工性優于均聚甲醛。POM均聚物結晶度高、搞蠕變性、熱膨脹率更低、耐磨性、機械強度、剛性、熱變
形溫度等比共聚甲醛好。(目前市面上POM半成品普遍使用POM-C共聚)POM-H+PTFE(深棕色
POM-H+TF是用杜邦POM(DELRIN)原料加PTFE(鐵氟龍)纖維擠出而成。它保留了POM-H的大多數固有強度。因填加PTFE(鐵氟龍)纖維而有某些性能改變,稍軟,剛性小,比純的聚
甲醛樹脂更滑。與純POM板比較,該種材料潤滑性更好。用POM-H+PTFE制造的軸承摩擦系數低,耐磨,并且基本無蠕動現象。
POM板材的主要特性:
機械強度高、剛性大,硬度高,優異的彈性,滑動性和耐磨性,抗蠕變性能好,即使在低溫下,沖擊強度高,非常好的尺寸穩定性,機械性能優異,生理惰性,適宜與食品接觸。POM板材的應用領域: POM板材被廣泛用于制造各種滑動轉動機械、精密零件、
齒輪、軸承等。使用行業遍布汽車、電子、制衣、醫療、機械、運動器材等領域
聚甲醛的性能特點:
聚甲醛主要分為兩大類:
一類是均聚甲醛,以杜邦公司為代表,是三聚甲醛的均聚物。結構如:CH3C-(CH2O)n-COCH3;首先由甲醛溶液與異辛醇反應,經過脫水、熱裂解得到精制甲醛,然后在催化劑作用下進行液相聚合,聚合后用醋酐酯化封端。此工藝因工藝復雜,設備要求高,目前所生產的均聚甲醛約占聚甲醛生產能力的20%。均聚甲醛的結晶度高,分子量分布較窄。其產品相對密度約為1.4,熔點為170-185℃,特點是有優異的剛性,拉伸強度可達68.9MPa,具有優異的剛性,拉伸強度高,單位質量的拉伸強度高于鋅和黃銅,接近鋼材,而且耐磨性能好、耐疲勞強度和蠕變性均好,摩擦系數小,但是熱穩定性差、不耐酸堿。
另一類是共聚甲醛,以Hoechst-Celanese公司為代表,分子主鏈以(-CH2O-)鏈節為主,其間雜以少量的(-CH2CH2O-)或 (-C4H8O-)鏈節。是三聚甲醛與少量二氧五環或環氧乙烷,經過本體連續共聚合端基為甲氧基醚或羥基乙基醚結構的大分子。隨后巴斯夫公司、三菱瓦斯公司、宇部興產公司、寶理和旭化成對合成過程進行了改進,各自具有獨特的技術特點。宇部興產公司在聚合過程中采用氣相法。巴斯夫和三菱瓦斯公司所用溶劑為,以環氧乙烷(或二氧戊環)為共聚單體。旭化成公司采用甲縮醛氧化直接合成70%高濃度甲醛的工藝。
因共聚甲醛結構中引入少量的二氧五環或環氧乙烷,主鏈上含有少量的-C-C-鍵結構,可以阻斷自由基降解過程來提高它的穩定性。但因其分子鏈的結構對稱性較均聚POM差,結晶度低,強度較均聚甲醛低,熔融溫度一般為165℃[4][5][6]。
近,美國賓夕法尼亞州Bensalen的Penn纖維塑料公司開發了可用于熱成型的聚甲醛樹脂DelrinFS。DelrinFS具有良好的加工性能,高比強(強度/質量),高尺寸穩定性,良好的耐刮傷性和耐磨性,水蒸汽透過率極小,并具有的耐化學性和耐溶劑性,適用于生產板材和卷材。寶理塑料株式會社開發的奪鋼?HP-X系列聚甲醛,在擁有共聚單體骨架的同時,實現了與均聚甲醛同等以上高結晶度。我國POM在單體合成、聚合工藝及后處理方面開展了一系列的研究和攻關,進一步優化、完善了雙螺桿本體連續聚合工藝條件與裝備。在后處理方面采用四螺桿連續熔融后處理新工藝取代氨法后處理,同時未反應的單體和釋放出的甲醛也得到回收。后處理工藝目前已達到國外技術水平。
聚甲醛的改性:
為了更好的適應高負荷、高速、高溫等苛刻工作條件,需進一步提高POM的沖擊韌性、耐熱和耐摩擦等性能。杜邦公司采用機械共混和接枝共聚的方法開發出超韌性TPU/POM合金,既保持了聚甲醛的強度和剛性,又提高了聚甲醛的耐沖擊性,其缺口沖擊強度比純POM樹脂提高17倍,達到906J/m。TPU/CaCO3復合粉體(以CaCO3為核,以TPU為殼的核殼結構)增韌POM,沖擊強度可比POM基體樹脂增大數十倍,而且拉伸強度可達30MPa左右。
聚甲醛是高結晶性聚合物,其球晶、晶粒和結晶度對性能有較大的影響。在加工過程中,自熔融態冷卻定型時,生成的球晶大而完整,晶間界分子鏈穿插少,往往成為強度的弱點而使制品缺口敏感性大,成型收縮率高,且易殘留內應力,難于精密成型。在聚甲醛中加入成核劑,可在結晶過程中成為結晶中心,作為聚甲醛結晶的穩定晶核,提高結晶速度和結晶度,形成顆粒較小的均一結構的球晶,減小并穩定成型收縮率。有效的成核劑有納米剛性粒子如滑石粉、硅藻土、二氧化鈦、納米碳酸鈣、玻璃微珠等、高摩爾質量羧酸鹽類成核劑HC、氧化鎂、氮化硼(BN)、甲酸鈉等。
在改善POM耐磨性能方面,如:POM/ PTFE /硅油體系、聚酯( Ekonol)和固體潤滑劑石墨、二硫化鉬(MoS2)組成復合減磨體系、三元共聚尼龍(COPA)/硅油/載油體(PTFE和MoS2)/表面活性劑復合體系,均制備出了性能優良的高抗沖、低磨耗POM共混物[10]。
日本塑料公司開發的DuraconNW-02是由潤滑性聚合物與聚甲醛接枝而成在相同載荷與滑動速度下,潤滑改性型DuraconNW-02的滑動表面溫度比未經改性的一般共聚甲醛POM低30%~50%[11]。成都有機硅研究中心研制開發的高潤滑POM和增強P0M新品種目前也已在電器設備及汽車工業等領域得到應用。
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