聚甲醛學名聚氧亞甲基,英文名稱為Acetal resin、Polyoxymethytene、Polyacetal,簡稱為POM。俗稱賽鋼。聚甲醛是由三聚甲醛警溶液聚合、本體聚合、輻射聚合或醚化等方法。使端基封閉,造粒而得。聚甲醛分為均聚甲醛和共聚甲醛兩種,均聚甲醛油無水聚甲醛聚合而得,共聚甲醛是由聚甲醛與少量二氧戊環的共聚產物。
1959年美國杜邦公司首先實現了均聚甲醛的工業化生產,商品名為Delrin,1962年美國Celanese公司推出了共聚甲醛產品,商品名為:Celcon。目前POM的生產廠商以共聚產品為多。
均聚甲醛的兩個主要制造商是杜邦公司和旭化成公司,旭化成公司即制造共聚甲醛又提供均聚甲醛,還提供第三類聚甲醛,即嵌段共聚甲醛的制造,它是甲醛在含有活潑氫的功能聚合物存在下聚合制得的。以摩擦、磨耗特性見長。
目前國內有三家生產共聚甲醛的廠家,其中云天化引進波蘭ZAT公司的全套技術,生產工具甲醛樹脂,產品的商品名為‘云天化’,年產量為10000噸,為中國大的POM生產廠商。
特性與應用
特性
聚甲醛為乳白色不透明的,一種沒有側鏈的高密度、高結晶性的線型聚合物。具有良好的綜合性能,突出的優良的耐疲勞性和耐蠕變性,良好的電性能等。
力學性能:
由于聚甲醛是一種高結晶性的聚合物,具有較高的彈性模量,很高的硬度和剛度。可以在 -40~100℃長期使用。而且耐多次重復沖擊,強度變化小。強度受溫度和溫度變化影響很小。
聚甲醛是熱塑性材料中耐疲勞性為優越的品種,蠕變小。
熱學性能:
聚甲醛具有較高的熱變形溫度,均聚為136℃,共聚為110℃。但由于分子結構方面的差異,共聚甲醛反而有較高的連續使用溫度,一般而言聚甲醛的長期使用溫度是100℃左右。而共聚甲醛可在114℃連續使用2000H,或在138℃連續使用1000H。短時間可使用的溫度可達160℃。按美國UL規范,聚甲醛的長期耐熱溫度為85~105℃。
耐化學藥品性:
聚甲醛的基本結構了他沒有常溫溶劑。在樹脂熔點以下或附近,也幾乎找不到溶劑、個別物質如全氟,能夠形成極稀的溶液。所以在所有的工程塑料中聚甲醛耐有機溶劑和耐油性十分突出。其色母的制作,也遠比一般樹脂苛刻。聚甲醛因其結晶性,不能夠用染料著色。
電氣性能:
聚甲醛良好的電性能之一在于介電常數不受溫度和濕度的影響。不同制造工藝導致的微量雜質含量差異對于體積電阻可帶來一個數量級的影響。
聚甲醛性能的不足之處:
相對密度較大,不透明,不耐酸;成型收縮率大;熔點不很高;熱降解在較高溫度下相當迅速。在氧的存在下還有熱氧降解發生。
均聚甲醛除了上述性能外,密度、結晶度、機械強度高。而共聚甲醛短期強度、模量、伸長率、熱變形溫度、抗蠕變性、耐熱老化性、耐熱水性等都優于均聚甲醛,成型溫度范圍也較寬。
應用
汽車工業方面:
制造汽車泵、汽化器部件、輸油管、動力閥、萬向節軸承、馬達齒輪、曲軸、把手、儀表板、汽車窗升降機裝置、電開關、安全帶扣等。
機械制造業中:
廣泛應用作齒輪、驅動軸、鏈條、閥門、閥桿螺母、軸承、齒輪、葉輪、滾輪、噴頭、導軌、襯套。管接頭和機械結構件等傳動部件。
電子電氣、家用電器領域:制造插頭、開關、按鈕、機電器、洗衣機畫論、盒式磁帶的軸和輪殼、電子計算機外殼以及電視機、洗衣機、電冰箱、電話機、收錄機、洗碟機的各種零件等。
4、 精密儀器方面:制造架子的支撐架、罩體、摩擦墊板以及鐘表、照相機其他精密儀器的零件。
5、 聚甲醛還可以用于耐腐蝕的消防水龍頭,鋼筆的筆桿和筆套、玩具、梳子、拉鏈、睫毛油棒等消費用品等等。
均聚甲醛也被廣泛用來代替有色金屬和合金,制造多種類型的機械零件,而且在鐘表、照相機、錄音機芯等精密機械制造中也得到了應用。
第三節、 聚甲醛(POM)成型加工
聚甲醛可用一般熱塑性塑料成型方法加工,如注塑、擠出、吹塑、噴涂等。注塑是主要的加工方式。
聚甲醛通常采用螺桿式注塑機注塑,制品的注塑量不應該超過成型機大注射量的75%。可用標準型單頭、全螺紋螺桿。
聚甲醛的注塑工藝一般可以參考為:料筒溫度為175~195℃,模具溫度為45~75℃,注塑壓力定在69~118MPa范圍內為宜。成型周期可取20~30s。
規格級別 | 其它 其它 注塑 | 外觀顏色 | |
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該料用途 | 一般機械零件、齒輪、拉煉、凸輪。有素材可供機械加工。 | ||
備注說明 | 一般用途,表面經潤滑樹脂,有優異的加工成型特性。均一良好的特性。 |
加工條件 |
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原料技術數據
性能項目 | 試驗條件[狀態] | 測試方法 | 測試數據 | 數據單位 | |
物理性能 | 模收縮 | 2.2-2.4 | % | ||
比重 | ASTM D-792 | 1.42 | |||
吸水量 | 浸漬平衡點 | ASTM D-570 | 0.90 | % | |
吸水量 | 50%相對濕度 | ASTM D-570 | 0.22 | % | |
吸水量 | 24小時浸漬 | ASTM D-570 | 0.25 | % | |
機械性能 | 撓曲系數 | 122℃ | ASTM D-790 | 755 | MPa |
壓縮應力 | 23℃,10%變形 | ASTM D-695 | 123 | MPa | |
IZOD沖擊試驗 | 23℃ | ASTM D-256 | 81 | j/m | |
撓曲系數 | 70℃ | ASTM D-790 | 1720 | MPa | |
撓曲疲勞忍耐限度 | 50%RH,23℃,106周期 | ASTM D-671 | 31 | MPa | |
洛氏硬度 | ASTM D-785 | 94 | M scale | ||
撓曲系數 | 100℃ | ASTM D-790 | 1030 | % | |
破裂點拉伸變形量 | 70℃ | ASTM D-638 | 220 | % | |
撓曲系數 | 23℃ | ASTM D-790 | 3090 | MPa | |
破裂點拉伸變形量 | -55℃ | ASTM D-638 | 15 | % | |
壓縮應力 | 23℃,1%變形 | ASTM D-695 | 35 | MPa | |
破裂點拉伸變形量 | 122℃ | ASTM D-638 | >260 | % | |
彈性系數 | 23℃ | ASTM D-638 | 3360 | MPa | |
拉伸強度 | 70℃ | ASTM D-638 | 48 | MPa | |
洛氏硬度 | ASTM D-785 | 120 | R scale | ||
破裂點拉伸變形量 | 23℃ | ASTM D-638 | 35 | % | |
IZOD沖擊試驗 | 無缺口23℃ | ASTM D-256 | 2160 | j/m | |
拉伸強度 | 122℃ | ASTM D-638 | 26 | MPa | |
拉伸強度 | -55℃ | ASTM D-638 | 101 | MPa | |
撓曲變形強度 | 23℃ | ASTM D-790 | 97 | MPa | |
拉伸強度 | 23℃ | ASTM D-638 | 69 | MPa | |
IZOD沖擊試驗 | 缺口-40℃ | ASTM D-256 | 66 | j/m | |
拉伸強度 | 100℃ | ASTM D-638 | 36 | MPa | |
抗拉伸沖擊強度 | 長試片23℃ | ASTM D-1822 | 420 | kj/m2 | |
抗剪強度 | 23℃ | ASTM D-732 | 66 | MPa | |
負載變形量 | 140kg/cm2,50℃ | ASTM D-621 | 0.5 | % | |
破裂點拉伸變形量 | 100℃ | ASTM D-638 | >260 | % | |
撓曲系數 | -55℃ | ASTM D-790 | 4530 | MPa | |
電氣性能 | 容積電阻率 | 23℃,0.2%含水量 | ASTM D-257 | 1×1015 | Ω.cm |
抗電弧 | 3.1mm | ASTM D-495 | 220 | sec | |
介電常數 | 50%RH,23℃,102~106Hz | ASTM D-150 | 3.7 | Ω.cm | |
介電因數 | 50%RH,23℃,106Hz | ASTM D-150 | 0.005 | ||
介電強度 | 瞬間Short time(2.3mm) | ASTM D-149 | 19.7 | kv/mm | |
熱性能 | 熔點 | ASTM D-2133 | 175 | ℃ | |
自燃性 | UL-94 | HB | |||
線性熱膨脹系數 | -40~29℃ | ASTM D-696 | 10.4 | 10-5m/m℃ | |
熱畸變溫度 | 0.5MPa | ASTM D-648 | 172 | ℃ | |
熱傳導系數 | 0.37 | W/mk | |||
線性熱膨脹系數 | 60~104℃ | ASTM D-696 | 13.7 | 10-5m/m℃ | |
線性熱膨脹系數 | 29~60℃ | ASTM D-696 | 12.2 | 10-5m/m℃ | |
熱畸變溫度 | 1.8MPa | ASTM D-648 | 136 | ℃ | |
線性熱膨脹系數 | 104~160℃ | ASTM D-696 | 14.9 | 10-5m/m℃ |
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