Описание на POM (ацетална) -xyh пластмаса

Типичните приложения за POM с инжектиране включват високоефективни инженерни компоненти като малки зъбни колела, лагери с топки, ски връзки, крепежни елементи, дръжки за ножове и системи за заключване. Материалът се използва широко в индустрията за автомобилна и потребителска електроника. Запасите на пушката на M16 и други части са направени от нея.

Полиоксиметилен е открит от Херман Стаудингер, немски химик, който получи Нобеловата награда за химия от 1953 г. Той е изследвал полимеризацията и структурата на POM през 20 -те години на миналия век, докато е изследвал макромолекули, които той характеризира като полимери. Поради проблеми с термичната стабилност, POM не е комерсиализиран по това време.

Около 1952 г. изследователски химици в DuPont синтезира версия на POM, а през 1956 г. компанията подаде патентна защита на хомополимера. DuPont кредитира RN MacDonald като изобретател на POM с високо молекулно тегло. Патентите от MacDonald и колегите описват получаването на полумесец с високо молекулно тегло (~ o-CH2OH), но те нямат достатъчна топлинна стабилност, за да бъдат търговски жизнеспособни. Изобретателят на устойчив на топлина (и следователно полезен) POM хомополимер е Dal Nagore, който откри, че реагирането на полувремето завършва с оцетен анхидрид, превръща лесно деполимеризиращия полумесета в термично стабилна, разтопена обработка на пластмаса.

DuPont завърши строителството на завод, за да произведе своя собствена версия на Acetal Resin, наречена Delrin в Parkersburg, Западна Вирджиния, през 1960 г. Също през 1960 г. Celanese завърши собствените си изследвания. Малко след това, в ограничено партньорство с фирмата Frankfurt Hoechst AG, в Kelsterbach, Хесен, е построена фабрика; Оттам се произвежда Celcon от 1962 г., като Hostaform се присъединява към него година по -късно. И двете остават в производство под егидата на Celanese и се продават като части от продуктова група, която сега се нарича HOSTAFORM/CELCON POM

Различни производствени процеси се използват за производство на хомополимерни и съполимерни версии на POM.

Хомополимер

За да се направи полиоксиметилен хомополимер, трябва да се генерира безводен формалдехид. Основният метод е чрез реакция на водния формалдехид с алкохол за създаване на хемиформална, дехидратация на хемиформалната/водната смес (или чрез екстракция или вакуумна дестилация) и освобождаване на формалдехида чрез нагряване на хемиформалната. След това формалдехидът се полимеризира чрез анионна катализа и полученият полимер, стабилизиран чрез реакция с оцетен анхидрид. Типичен пример е Делрин на DuPont.

Съполимер

За да се направи полиоксиметилен кополимер, формалдехидът обикновено се превръща в триоксан (по-специално 1,3,5-триоксан, известен още като триоксин). Това става чрез киселинна катализа (или смоли на сярна киселина или смоли на киселинни йони), последвано от пречистване на триоксана чрез дестилация и/или екстракция за отстраняване на вода и други активни примеси, съдържащи примеси. Типичните съполимери са пристанище от Ticona и Ultraform от BASF.

Комономерът обикновено е диоксолан, но може да се използва и етилен оксид. Диоксоланът се образува чрез реакция на етилен гликол с воден формалдехид върху киселинен катализатор. Могат да се използват и други диоли.

Триоксанът и диоксолан се полимеризират с помощта на киселинен катализатор, често борен трифлуориден етерат, BF3 OET2. Полимеризацията може да се осъществи в неполярен разтворител (в този случай полимерът се образува като суспензия) или в чист триоксан (например в екструдер). След полимеризация, киселинният катализатор трябва да бъде деактивиран и полимерният стабилизиран чрез хидролиза на стопилката или разтвора, за да се отстранят нестабилните крайни групи.

Стабилният полимер се съчетава, като добавя термични и окислителни стабилизатори и опционални смазочни материали и различни пълнители.

Изработка

POM се доставя в гранулирана форма и може да се образува в желаната форма чрез прилагане на топлина и налягане. Двата най -често срещани формиращи метода са инжекционно формоване и екструзия. Възможни са и ротационни формоване и формоване на удари.

Типичните приложения за POM с инжектиране включват високоефективни инженерни компоненти (напр. Колела на зъбни колела, ски връзки, крепежни елементи, заключващи системи), а материалът се използва широко в индустрията за автомобилна и потребителска електроника. Има специални степени, които предлагат по -висока механична здравина, скованост или свойства на ниско триене/ износване.

POM обикновено се екструдира като непрекъснати дължини на кръгла или правоъгълна секция. Тези секции могат да бъдат изрязани на дължина и продадени като бар или лист за обработка.

Обработка

Когато се доставят като екструдиран бар или лист, POM може да бъде обработен с помощта на традиционни методи като завъртане, смилане, пробиване и др. Тези техники са най -добре използвани, когато икономиката на производството не заслужава разходите за обработка на стопилката. Материалът е свободно рязане, но изисква остри инструменти с висок ъгъл на просвет. Използването на разтворима смазваща рязане не е необходимо, но се препоръчва.

Тъй като на материала липсва твърдостта на повечето метали, трябва да се внимава да се използват светлинни сили за затягане и достатъчна подкрепа за работната част.

Обработеният POM може да бъде размерен нестабилен, особено с части, които имат големи вариации в дебелината на стената. Препоръчва се такива функции да бъдат „проектирани“, например чрез добавяне на филета или укрепване на ребрата. Отгряването на предварително обработени части преди окончателното завършване е алтернатива. Правило за тъм е, че като цяло малките компоненти, обработени в POM, страдат от по-малко изкривяване.

Свързване

POM обикновено е много труден за свързване. Разработени са специални процеси и лечения за подобряване на свързването. Обикновено тези процеси включват повърхностно офорт, обработка на пламък или механична абразия.

Типичните процеси на офорт включват хромова киселина при повишени температури. DuPont има патентован процес за лечение на ацетален хомополимер, наречен сатинизиране, който създава котвени точки на повърхността, което дава на лепило нещо, което да вземете. Има и процеси, включващи кислородна плазма и корона. [6] [7]

След като повърхността е приготвена, за свързване могат да се използват редица лепила. Те включват епоксиди, полиуретани и цианоакрилати. Епоксидите са показали 150-500 psi якост на срязване на механично абразирани повърхности и 500-1000 psi върху химически обработени повърхности. Цианоакрилатите са полезни за свързване към метал, кожа, каучук и други пластмаси.

Заваряването на разтворителя обикновено е неуспешно при ацетални полимери, поради отличната устойчивост на разтворител на ацетал.

Термичното заваряване чрез различни методи се използва успешно както на хомополимер, така и на съполимер.