聚甲醛POM
五、 聚甲醛的改性—增韧聚甲醛
采用3份丁二烯—甲基丙烯酸甲酯的嵌段共聚物与共聚POM进行 共混而成。 采用3%一10%的ABA型丁二烯-环氧乙烷嵌段共聚物与共聚
一40%,增韧POM,POM采用均聚级,分子量以2万一10万
为宜。
采用丙烯酸丁基--丁撑二丙烯酸酯--二烯丙基顺丁烯二酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物,用量30%进行增韧共聚级POM。 采用丁二烯—苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯的混合物与共聚 POM接枝而成,接枝单体含量为30%,共聚POM为70%。 采用20份聚氨酯、10份l微米大小的白垩混合物增韧POM。
目前德国的 Ticona塑料公司、BASF公司、日本的Polyplastics公司、 三菱瓦斯公司都生产共聚甲醛。 我国吉林石井沟联合化工厂、上海溶剂厂生产共聚甲醛。
3. 特点
POM具有高的力学性能,如强度、模量、耐磨性、韧性、 耐疲劳性和抗蠕变性,还具有优良的电绝缘性、耐溶剂性 和加工性。比强度和比刚度与金属很接近,所以可替代有
经有机硅烷偶联剂A1100或A172处理过,玻璃纤维的含量
为20—40份。
玻璃纤维增强POM时,成型加工温度应高出纯POM 5-10℃,
注射压力应适当大些。 在挤出POM时,一般采用玻璃微珠增强效果好些,玻璃微 珠含量一般在25份。
五、 聚甲醛的改性—增韧聚甲醛
可采用玻璃化温度低于—15℃的聚氨酯弹性体,用量为15%
四、聚甲醛的主要性能 聚甲醛的吸水性比 PA-6,PA-66,ABS要低,共聚甲
醛的吸水率约为 0.20%~0.22%,均聚甲醛约为0.25
%~0.27%,在潮湿的环境中仍能保持尺寸和形状的稳
定性,即使长时间在热水中使用,力学性能也不会降低,
短时可在121℃水中使用。
四、聚甲醛的主要性能
5.老化性能
色金属制作各种结构零部件。
因而成为五大通用工程塑料之一,继PA、PC之后排第3位。
聚甲醛可分为均聚甲醛和共聚甲醛两大类,共聚甲醛较均
聚甲醛的热稳定性好,其它性能基本相似。
4. 用途
均聚甲醛具有优良的物理、力学、电绝缘性以及耐有机
溶剂、耐磨、抗蠕变、耐疲劳等特性。广泛应用于代替
各种有色金属和合金制造各种零部件。
四、聚甲醛的主要性能
4.化学性能 聚甲醛是弱极性结晶型聚合物,内聚能密度高、溶解度参数 大,决定了它在室温下具有好的耐溶剂性,特别能耐非极性 有机溶剂,即使在较高温度下对一般有机溶剂也表现出相当 好的耐蚀性,表现为尺寸和力学性能不受有机溶剂的影响。 但是均聚甲醛只能耐弱碱,而共聚甲醛可耐强碱及碱性洗涤 剂,它们都不耐强酸和强氧化剂,也不耐酚类、有机卤化物 及强极性有机溶剂。
均聚甲醛的结晶度为 75 %~ 85 %,共聚甲醛为 70 %~ 75 %。聚甲醛十分容易结晶,即使快速淬火,结晶度 也能达到65%以上。 例如经- 80℃淬火的试样,当温度升高到 25℃时结晶
度已达65%,完全非晶态 的聚甲醛只有在-100℃时才
能得到。
结晶度随淬火温度的升高而逐渐增大,低温淬火所得
注意其热稳定性和热氧稳定性差的缺点。
四、聚甲醛的主要性能 (l)物理性能 聚甲醛为白色粉末状固体或粒状固体,表面光滑且 有光泽和滑腻感,硬而致密,呈现出半透明或不透 明的特点。 容易燃烧,离火后继续燃烧,火焰上端呈黄色,下 端蓝色,发生熔融滴落,有强烈的刺激性甲醛味、 鱼腥臭。
四、聚甲醛的主要性能 (2)力学性能 它的硬度大、模量高、刚性好、冲击强度、弯曲强 度和疲劳强度高,耐磨性优异,有较小的蠕变性和 吸水性。 由下表可见,均聚甲醛比共聚甲醛的力学性能略高 10%~20%,这主要是其结晶度比共聚甲醛要高10 %左右的缘故。
四、聚甲醛的主要性能
聚甲醛的疲劳强度随温度升高而降低。
聚甲醛对缺口敏感,有缺口时的疲劳强度几乎比无
缺口时小1/2。
尽管第一次冲击时的冲击强度比 PC和 ABS 低,但多
次反复冲击时的性能却好于 PC和 ABS。
四、聚甲醛的主要性能
聚甲醛具有优异的耐磨性,它的摩擦因数小,摩耗量低,极限 PV值高,而且动摩擦因数和静摩擦因数几乎相等。 干摩擦因数为0.1~0.4,水润滑时为0.1~0.2,油润滑时为
如齿轮、凸轮、轴承、衬套、垫圈、阀门、液体输送管
道、把手及化工容器等。在汽车上可以制作万向轮、汽
化器,在建筑上制作水龙头,在农业中制作喷灌器喷嘴、
喷雾器元件.还可做录音机、录像机磁带卷轴、抽水马
桶浮球等。
4. 用途
共聚甲醛在农业机械、电器工业、建筑运输和精密仪
器等领域中用作轴承、齿轮、凸轮、管材、导轨等产
化成为甲酸,甲酸对聚甲醛的降解反应有自动加速催
化作用,
因此常在均聚甲醛树脂中加人热稳定剂、抗氧剂、甲
醛吸收剂等以满足成型加工的需要。
三、聚甲醛的结构与性能
⑦ 由于共聚甲醛分子链中含有一定量的C-C键,它可
以阻止聚甲醛分子链的氧化降解,因而共聚甲醛比均聚
甲醛的热稳定性能要好得多。
但是无论是均聚甲醛还是共聚甲醛,在加工和应用时应
品以代替铜、锌等有色金属。
还可用作汽车中的燃料泵、动力阀、马达齿轮、汽化
器部件、万向节轴承、计算机外壳、洗衣机滑轮、影
碟机零件、耐腐蚀消防水龙头和接头。
二、聚甲醛的合成 1、均聚甲醛的合成 均聚甲醛的制备是以精制过的三聚甲醛为原料,以活性
较大的三氟化硼乙醚络合物为阳离子催化剂,在石油醚、
环己烷、苯等惰性溶剂中进行溶液聚合,反应式为:
如与PE相比,均聚POM的密度为 1.425~1.430g/cm3,而PE为 0.960 g/cm3,当分子主链中引人少量C—C键后的共聚POM 密
度则稍有降低(1.410 g/cm3),但仍比PE高得多。
③聚甲醛分子链的柔顺性大,链的结构规整性高,所以 造成其结晶度高,结晶能力强。
三、聚甲醛的结构与性能
二、聚甲醛的合成
反应结束后进行溶液回收,并使聚合物粉料经水煮、洗涤、 干燥后在酯化釜内进行酯化反应或醚化反应的后处理,来 除去对热很不稳定的半缩醛端基。
经封端后处理得到的粉料加人抗氧剂、紫外线吸收剂及
其它助剂后再经挤出造粒即得到商品聚甲醛粒料。
二、共聚甲醛的合成
共聚甲醛的制备可选择与均聚甲醛相似的溶液聚合法, 一般以3%~5%摩尔比的二氧五环,和三聚甲醛作为 共聚单体,其反应式为
四、聚甲醛的主要性能 2.热性能 聚甲醛的热分解温度较低(Td=235~240℃),属热 敏性塑料,最高连续工作温度并不高,均聚甲醛在 82℃可连续使用1年,在121℃可连续使用3个月。 共聚甲醛可在114℃连续使用2000 h,在 138℃连续使 用 1000 h,在 160℃短时间使用。
二、共聚甲醛的合成
上述反应结束后也需进行后处理以除去端基上的半
缩醛结构。
可用3%氨水在137~147℃,(4~12)×105Pa下处理
2 ~ 3h , 使 端基 达 到稳 定 状气中(须加人防老剂和稳
定剂)熔融处理 30~60min。
0.01~0.1,对钢、黄铜及铝的摩擦因数分别为0.18,0.20和
0.22,填充聚四氟乙烯后的摩擦性能更好,在负荷小于 17.5
MPa及温度低于120℃时摩擦因数变化很小。
聚甲醛还具有优良的抗蠕变性,在23℃,21 MPa 经3000 h后 的蠕变值仅为2.3%,抗蠕变性超过ABS、氯化聚醚等塑料。
聚甲醛的耐候性不好,经大气老化后性能一般都要下降,长
期在日光下暴晒会使分子链降解,表面粉化,变脆变色。
如未加紫外线吸收剂的聚甲醛经1年室外老化后冲击强度下
降至1/6,而且表面出现裂痕和变色等现象。因此用于室外
使用的聚甲醛,一般均要加人防老剂如2246,或双氰胺;紫 外线吸收剂如 2,4,6-三(2’,4’-三羟基苯酚)-l,3,5 -三嗪,炭黑等。
四、聚甲醛的主要性能
四、聚甲醛的主要性能
四、聚甲醛的主要性能 聚甲醛力学性能的突出优点是抗疲劳性好、耐磨 性优异和蠕变值低。 表11-2为聚甲醛与其它塑料经107次弯曲试验后 的疲劳强度比较。 表11-3为聚甲醛与其它塑料反复多次冲击至破坏 时的次数。
四、聚甲醛的主要性能
四、聚甲醛的主要性能
到的低结晶度的形态是很不稳定的,放置于室温后结
晶度还会随时间增长而增加。
三、聚甲醛的结构与性能
升温在100~ 150℃的温度范围内处理聚甲醛,会使其
结晶结构更趋完善,但在150~175℃范围内结晶度会
逐渐降低,于175~ 180℃范围内结晶度会突然降低,
只有当温度超过181℃ 时晶核才能完全消失。
三、聚甲醛的结构与性能
聚甲醛是一种没有侧链的高密度、高结晶度的线性聚合物。 结构与高密度、高结晶度 ① C—O 键 的 键 长 ( 1.46×10―10m ) 比 C—C 键 的 键 长
( 1.55×10―10m )短,因而聚甲醛链轴方向的填充密度大。
三、聚甲醛的结构与性能 ②聚甲醛分子链中 C 和 O 原子不是平面曲折构型而是螺 旋构型,所以分子链间距离小、密度大。
五、 聚甲醛的改性—耐磨聚甲醛 在POM中添加二硫化钼,用量2-4份,或是添加1020份大于250目的聚四氟乙烯粉末,或是添加石墨、 炭黑均可得到耐磨级聚甲醛。
含油POM,实质上是加入液体润滑剂的耐磨POM,
一般是添加5-12份30-70#的机械油,再添加一些辅
助润滑剂如硬脂酸锂、硬脂酸钙,用量2份左右,
四、聚甲醛的主要性能 共聚甲醛较均聚甲醛热稳定性好,主要是因为其分子 链中的C—C链可起到降解反应的中止点。 然而聚甲醛的热变形温度却比较高,在 0.46 MPa载荷 下均聚甲醛和共聚甲醛的热变形温度可达 170℃和 158℃。