聚甲醛简称POM,英文名称是polyformaldehyde,是甲醛均聚物和共聚物的总称,聚甲醛POM是一种没有侧链、高密度、高结晶性的线性聚合物,具有优异的综合性能。一般很少添加阻燃剂。它是一种表面光滑、有光泽的硬而致密的材料,淡黄或白色,可在40100℃温度范围内长期使用。其耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越,又有良好的耐油、耐过氧化物性能。但很不耐酸、强碱和太阳光紫外线的辐射。聚甲醛POM的拉伸强度达70MPa,吸水性小,尺寸稳定,有光泽,这些性能都比尼龙好,且为高度结晶的树脂,在热塑性树脂中是很坚韧的,具抗热强度、弯曲强度、耐疲劳性强度均高,耐磨性和电性能优良。聚甲醛POM的类别,性能及应用如下。
一,类别
1,均聚甲醛
均聚甲醛的制造有甲醛合成、三聚甲醛合成和三聚甲醛辐射聚合等条路线,国内采用甲醛合成路线.均聚甲醛为半透明或不透明的白色粉末或粒料,系高度结晶型聚合物,分子链的结合紧凑,因而熔点比共聚甲醛高10℃,拉伸强度等机械强度高,刚性大,耐疲劳、耐蠕变性好摩擦系数小,耐磨性好,耐水、耐溶剂,电绝缘性好,因而均聚甲醛是综合性能优良的工程塑料,特别是耐疲劳性是工程塑料中**的。但它的耐紫外线性差,故常添加炭黑或紫外缓吸收剂。
2,共聚甲醛
共聚甲醛是由三聚甲醛与二氧戊环共聚而成,有溶液聚合法和本体聚合法,溶液聚合的产品热稳定性好,而本体聚合的生产工艺简单,操作简便,现在采用双螺员应器更为快捷,还可以直接用RIM生产玻璃纤维增强的聚甲醛制品。
共聚甲醛也是一种高密度、结晶型的线型聚合物,其结晶度和熔点低于均聚甲醛,但燃点明显,在熔点以下虽经长时间加热也不熔化,其热稳定性好,加工温度宽,耐疲劳性优异,自润滑性、耐磨性好,磨耗量低于一般工程塑料。
二、主要性能
由于聚甲醛POM是一种高结晶型的聚合物,具有较高的弹性模量,很高的硬度与刚度,可以在一40~100℃长期使用。而且耐多次重复冲击,强度变化很小。不但能在反复的冲击负荷下保持较高的冲击强度,同时强度值较少受温度和温度变化的影响。因其键能大,分子的内聚能高,所以POM耐磨性好。未结晶部分集结在球晶的表面,而非结晶部分的玻璃化温度为50℃,极为柔软,且具有润滑作用,从而减低了摩擦利磨耗。聚甲醛是热塑性材料中耐疲劳性最为优越的品种。抗蠕变和抗疲劳都比较好,这是聚甲醛POM十分宝贵的特点。聚甲醛POM具有较高的热变形温度,均聚甲醛为136℃,共聚甲醛为110℃。聚甲醛可以长期在高温环境下使用,且力学性能变化不大此外,聚甲醛耐POM有机溶剂和耐油性十分突出,易于着色,具有良好的电性能。聚甲醛的分子结构式为,是一种没有侧链的高密度、高结晶性的线型聚合物。由于 CO 键的键长小于 CC 键,因此聚甲醛链轴方向的填充密度大。与聚乙烯相比,聚甲醛的碳氧键短,内聚能密度高,密度大。均聚甲醛密度、结晶度、熔点都高,但热稳定性差,加工温度范围窄(约 10°C),对酸碱稳定性略低;而共聚甲醛密度、结晶度、熔点、强度都较低,但热稳定性好,不易分解,加工温度范围宽(约 50°C),对酸碱稳定性较好。均聚甲醛的结晶度为 75%85%,共聚甲醛为 70%75%,即使快速淬火,结晶度也能达到 65% 以上。完全非晶态的聚甲醛只有在 100°C 时才能得到。
三,应用
聚甲醛(POM)是一种性能优良的工程塑料,在多个领域都有广泛应用:
1,汽车工业
聚甲醛在汽车工业中的应用广泛,可制造汽车泵、汽化器部件、输油管、动力阀、万向节轴承、马达齿轮、曲轴、把手、仪表板、汽车窗升降机装置、电开关、安全带扣等。例如,在汽车内饰方面,聚甲醛可用于制造仪表盘、车门把手等部件;在汽车发动机系统中,可用于制造燃油泵、气门导管等关键部件。
2,机械制造业
在机械制造业,聚甲醛常用于制造各种机械零件,因其具有良好的耐磨性、自润滑性和机械强度。比如,可用于制造齿轮、驱动轴、链条、阀门、阀杆螺母、轴承、凸轮、叶轮、滚轮、喷头、导轨、衬套、管接头等传动部件。在一些需要高精度和高可靠性的机械设备中,聚甲醛零件能够保证设备的稳定运行。
3,电子和电气工业
聚甲醛具有良好的电绝缘性能、耐热性和耐化学性,常被用于制造电气绝缘件、插座、开关、连接器等电子元件。例如,在电子产品的外壳制造中,聚甲醛可以提供良好的机械性能和外观质量;在电线电缆的绝缘层中,聚甲醛也有一定的应用,能够保证电线电缆的安全性能。
4,家用电器领域
在家用电器领域,聚甲醛的应用也非常广泛。例如,可用于制造电器外壳、洗衣机波轮、冰箱抽屉、空调风扇叶片等。由于聚甲醛具有良好的强度、刚性和耐磨性,能够满足家用电器对材料的要求,同时还具有一定的美观性。
5,精密仪器
在精密仪器制造中,聚甲醛可用于制造架子的支撑架、罩体、摩擦垫板以及钟表、照相机等其他精密仪器的零件。例如,在钟表制造中,聚甲醛可以用于制造表盘、表针等部件;在照相机制造中,聚甲醛可以用于制造镜头座、快门按钮等部件。由于聚甲醛具有良好的尺寸稳定性和精度,能够保证精密仪器的性能和质量。
6,其他领域
聚甲醛还可用于制造耐腐蚀的消防水龙头、钢笔的笔杆和笔套、玩具、拉链、睫毛油棒等消费品。在医疗领域,聚甲醛可用于制造一些医疗器械的零部件。在农业领域,聚甲醛可用于制造一些农业机械的零部件。此外,聚甲醛还可用于制造一些运动器械的零部件,如自行车的链轮、链条等。