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以杜邦、寶理為例，講講聚甲醛（POM）
一、聚甲醛的歷史
尼龍是杜邦發(fā)明的，大家都應(yīng)該知道；POM也是杜邦發(fā)明的，你們知道嗎？
POM最先是由德國(guó)化學(xué)家，1953年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者赫爾曼·施陶丁格（德語(yǔ)：Hermann Staudinger）發(fā)現(xiàn)的。他在 1920年代研究高分子時(shí)發(fā)現(xiàn)了POM的結(jié)構(gòu)與聚合過(guò)程。但是由于熱穩(wěn)定性的問(wèn)題，POM當(dāng)時(shí)并未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
在1952年，杜邦公司的化學(xué)家合成了另一種POM，并且在1956年為其均聚物申請(qǐng)了專利。杜邦公司將R N MacDonald作為高分子量POM專利發(fā)明人。MacDonald和他同事的專利描述了端基為半縮醛（~O–CH2OH）的高分子量POM的制備方法。
但是由于缺乏足夠的熱穩(wěn)定性，這種POM還是不能夠商用。具備熱穩(wěn)定性也意味著可以商用的POM是由Dal Nagore發(fā)明的，他發(fā)現(xiàn)用乙酸酐對(duì)POM進(jìn)行端基處理可以將容易解聚的半縮醛轉(zhuǎn)變成熱為穩(wěn)定的，可以融化的塑料。
二、聚甲醛的介紹
聚甲醛(英文：polyformaldehyde，縮寫(xiě)為POM)，熱塑性結(jié)晶聚合物，被譽(yù)為“超鋼”或者“賽鋼”，又稱聚氧亞甲基。
它是繼聚酰胺之后又一種綜合性能優(yōu)良的工程塑料，具有高的力學(xué)性能，如強(qiáng)度、模量、耐磨性、韌性、耐疲勞性和抗蠕變性，還具有優(yōu)良的電絕緣性、耐溶劑性和可加工性，是五大通用工程塑料之一。
|
名稱 |
品種 |
商品名 |
發(fā)明者 |
年代 |
|
聚甲醛 |
均聚甲醛 |
Delrin |
美國(guó)杜邦（Dupont）公司 |
1959年 |
|
共聚甲醛 |
Celcon |
美國(guó)塞拉尼斯（Celanese）公司 |
1962年 |
均聚甲醛和共聚甲醛在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別
如下圖所示：均聚POM相比共聚POM結(jié)構(gòu)更加規(guī)整，所以結(jié)晶度更高，機(jī)械性能更優(yōu)良！
三、聚甲醛的制備
1、均聚甲醛的制備：
2、共聚甲醛的制備：
四、聚甲醛的性能表
1、以日本寶理POM GH-25為例，玻纖25%增強(qiáng)，高強(qiáng)度，高剛性
|
密度 |
g/cm³ |
ISO 1183 |
1.59 |
|
吸水率 (23℃、水中24小時(shí)) |
% |
ISO 62 |
0.7 |
|
拉伸強(qiáng)度 |
MPa |
ISO 527-1,2 |
136 |
|
斷裂應(yīng)變 |
% |
ISO 527-1,2 |
2.8 |
|
彎曲強(qiáng)度 |
MPa |
ISO 178 |
200 |
|
彎曲模量 |
MPa |
ISO 178 |
7,900 |
|
簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度 (有缺口) |
kJ/m² |
ISO 179/1eA |
8 |
|
負(fù)荷變形溫度 (1.8MPa) |
℃ |
ISO 75-1,2 |
162 |
|
線性熱膨脹系數(shù) ((23 - 55°C)流動(dòng)方向) |
x10-5/℃ |
寶理規(guī)格 |
3 |
|
線性熱膨脹系數(shù) ((23 - 55°C)垂直方向) |
x10-5/℃ |
寶理規(guī)格 |
9 |
|
絕緣破壞強(qiáng)度 (3mmt) |
kV/mm |
IEC 60243-1 |
24 |
|
體積電阻率 |
Ω·cm |
IEC 60093 |
5 x 1013 |
|
表面電阻率 |
Ω |
IEC 60093 |
9 x 1015 |
|
洛氏硬度 |
M(Scale) |
ISO2039-2 |
90 |
|
摩損量比 (對(duì)碳素鋼, 評(píng)價(jià)塑料方面, 面壓0.49MPa, 750px/s) |
x10-3mm³/(N·km) |
JIS K7218 |
80 |
|
摩損量比 (對(duì)炭素鋼, 炭素鋼方面, 面壓0.49MPa, 750px/s) |
x10-3mm³/(N·km) |
JIS K7218 |
4 |
|
動(dòng)摩擦系數(shù) (對(duì)碳素鋼, 面壓0.49MPa, 750px/s) |
JIS K7218 |
0.6 |
|
|
摩損量比 (對(duì)M90-44, 評(píng)價(jià)塑料方面, 面壓0.06MPa, 375px/s) |
x10-3mm³/(N·km) |
JIS K7218 |
3 |
|
摩損量比 (對(duì)M90-44, M90-44方面, 面壓0.06MPa, 375px/s) |
x10-3mm³/(N·km) |
JIS K7218 |
100 |
|
動(dòng)摩擦系數(shù) (對(duì)M90-44, 面壓0.06MPa, 375px/s) |
JIS K7218 |
0.37 |
|
|
阻燃性 |
UL94 |
HB |
|
|
ＵＬ發(fā)行的黃卡 |
E45034 |
2、聚甲醛的典型性能
3、均聚甲醛和共聚甲醛在性能上的區(qū)別
兩者的重要區(qū)別：均聚甲醛密度、結(jié)晶度、熔點(diǎn)都高，但是熱穩(wěn)定性差，加工溫度范圍窄(約10℃)，對(duì)酸堿穩(wěn)定性略低；共聚甲醛密度、結(jié)晶度、熔點(diǎn)、強(qiáng)度都較低，但是熱穩(wěn)定性好，不容易分解，加工溫度范圍寬(50℃)，對(duì)酸堿的穩(wěn)定性較好。
五、杜邦系列、日本寶理系列聚甲醛產(chǎn)品大全
美國(guó)杜邦系列(聚甲醛)POM:
(Delrin)POM100AF 20%鐵氟龍?jiān)鰪?qiáng)合金 低磨耗高粘度高韌性POM
杜邦POM 500AF 20%TEFLON3纖維增強(qiáng) 高流動(dòng)低磨耗聚甲醛
杜邦POM 100P 注塑級(jí) 高粘度高韌性POM
杜邦POM 500P 高流動(dòng)性 表面經(jīng)潤(rùn)滑樹(shù)脂
杜邦POM 900P 高流動(dòng)性低黏度表面經(jīng)潤(rùn)滑樹(shù)脂
杜邦POM 1700P 超高流動(dòng)級(jí)POM 超低粘度均一物性
杜邦POM 100T 堅(jiān)韌高粘性
杜邦POM 100ST 高黏度 表面經(jīng)潤(rùn)滑,超強(qiáng)韌性聚甲醛樹(shù)脂
杜邦POM 500T 低磨耗 高流動(dòng)POM
杜邦POM 100 高粘度，具有最堅(jiān)韌的硬度，優(yōu)良的熱穩(wěn)定性
杜邦POM 500 高流動(dòng) 高抗沖 抗蠕變
杜邦POM 500CL 高流動(dòng) 抗磨耗POM
杜邦POM 500AL 高流動(dòng) 抗磨耗級(jí)
杜邦POM 107 強(qiáng)度、剛度、熱穩(wěn)定性能好、硬度好。
杜邦POM 127UV 抗紫外線聚甲醛
杜邦POM 527UV 抗紫外線賽鋼
杜邦POM 570 20%玻纖增強(qiáng) 表面潤(rùn)滑高鋼性 耐高溫
杜邦POM 525GR 25%玻纖增強(qiáng) 高剛性 高強(qiáng)性
2:日本寶理系列(聚甲醛)POM:
寶理POM M25S 高粘度賽鋼料
寶理POM M25-44 高粘度POM
寶理POM M90 低粘度高流動(dòng)性及短周期
寶理POM M90-44 低粘度高流動(dòng)性及短周期
寶理POM M90-04 高流動(dòng)性POM
寶理POM M270S 低粘度高流動(dòng)性
寶理POM M270-44 低粘度高流動(dòng)性
寶理POM GC-25 25%玻纖增強(qiáng) 高強(qiáng)度 耐高溫
寶理POM GH-25 25%玻纖增強(qiáng) 高剛性 高流動(dòng)
寶理POM GR-20 20%玻纖增強(qiáng)
寶理POM GB-25 20%玻璃珠增強(qiáng) 耐磨性性良好
寶理POM TR-20 低翹曲POM
寶理POM TR-5 低翹曲POM
寶理POM CH-10 10%碳纖維增強(qiáng)導(dǎo)電 抗靜電 低磨耗
寶理POM CH-20 20%碳纖維增強(qiáng)導(dǎo)電 低磨耗
寶理POM ES-5 5%碳粉增強(qiáng) 導(dǎo)電 抗靜電
寶理POM EB-10 10%碳粉增強(qiáng) 導(dǎo)電
