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发表于 2007-10-2 11:21:29
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聚甲醛塑料(POM)$ J9 l# \+ q0 N. ^
聚甲醛是指大分子链中含有氧化亚甲基重复结构单元的一类聚合物,学名为“聚氧化亚甲基”,英文简称POM。POM为第三大通用工程塑料。& ]) d. R$ j% q& G0 B
POM依结构不同可分为“均聚POM”和“共聚POM”两种。由于结构不同,两种POM在性能上存在一定的差异,如均聚POM的密度、结晶度和力学性能稍高一些,而共聚POM的热稳定性、化学稳定性及加工性较好。共聚POM的用途较均聚POM广泛。1 A B' C( F- v: Q! W
POM的突出性能为:力学性能和刚性好,接近金属材料,是替代铜、铸锌、铝等金属材料的理想材料;耐疲劳性和耐蠕变性极好;耐磨损、自润性和摩擦性好,与UHMWPE、PA、F4一起称为四大耐磨塑料材料;热稳定性和化学稳定性高,电绝缘性优良。6 Q7 z3 W0 l% M8 E l
POM的缺点为密度大,耐酸及耐燃性不好,后收缩大且不稳定,尺寸稳定性差,耐候性不高。
# b6 ?' A8 M# `POM广泛用于电子电器、机械、汽车、仪器仪表、建筑和日用品领域。日本40%用于电子电器、27%用于汽车;美国45%用于电子电器、17.5%用于汽车;西欧39%用于汽车。
) A" S4 i/ H2 E' z1、聚甲醛塑料的性能0 a4 H0 D7 P% ?" X! _5 p4 [
(1)一般性能 POM的外观为淡黄色或白色半透明或不透明的粉状或粒状,制品表面光滑并有光泽,硬而质密,与象牙相似。成型收缩率高达3.5%。易燃,其氧指数仅为14~16,火焰上端为黄色、下端为蓝色,熔融滴落,有刺激性甲醛味和鱼腥味。POM透气性小,仅为PE的几分之一。' _9 P7 s H* T/ _
(2)力学性能 POM的力学性能优异,比强度可达50.5Mpa,比刚度达2650Mpa,与金属十分接近。POM的力学性能随温度变化小,共聚比均聚稍大一些。 M1 J3 H/ z5 m# Z5 h: C
POM的冲击强度较高,但常规冲击不及ABS和PC;POM对缺口敏感,有缺口可使冲击强度下降90%。
; i; m r8 G7 `9 Y6 u0 yPOM的疲劳强度十分突出,104交变载荷作用后,疲劳强度可达35MPa,而PA和PC仅为28MPa。POM的耐蠕变性与PA相似,在20℃、21MPa、3000h时仅为2.3%,而且受温度影响小。
7 G3 M! J+ M- s6 PPOM的摩擦系数小,耐磨性好(POM>PA66>PA6>PC>ABS>HPVC>PS),极限PV值很大,自润滑性好,适用于受力摩擦制品如齿轮和轴承的生产。
6 E* k% d: x: g* A, ]% M0 C(3)热学性能 POM的长期耐热性不高,但短期可耐160℃,均聚POM短期耐热比共聚高10℃以上,但长期耐热共聚POM反而比均聚高10℃左右。
5 m$ G% \6 u+ Z' z7 e$ A(4)电学性能 POM的电绝缘性较好,几乎不受温度和湿度的影响;介电常数和介电损耗角正切值在很宽的温度、湿度和频率范围内变化很小;耐电弧性极好,并可在高温下保持。POM的介电强度与厚度有关,厚度0.127㎜时为82.7Kv/㎜,厚度1.88㎜时为23.6Kv/㎜。" Z6 L; C1 n" F6 n" J' P" E
(5)环境性能 POM不耐强酸和氧化剂,对稀酸及弱酸有一定的稳定性。POM的耐溶剂性良好,可耐烃类、醇类、醛类、醚类、汽油、润滑油及弱碱等,并可在高温下保持相当的稳定性能。POM的耐候性不好,长期在紫外光作用下,力学性能下降,表面发生粉化和龟裂。+ d, K) L3 [) l& I
2、聚甲醛塑料的成型加工( |0 v) k: b( c6 `4 B/ m! `/ T' v; U
(1)加工特性, k1 S c. `' n# ^9 M% S6 B/ Q
POM熔体的流变性呈非牛顿型,其熔体的粘度对温度不敏感;对注塑而言,要增加流动性,可以从增加注塑速率、减小喷嘴尺寸等方面入手。
5 W9 ?# {7 O8 ~/ _7 ~POM结晶度大,熔程窄,成型收缩大(可达3.5%)。对注塑厚制品,要注意保压和补料,以免造成收缩孔太大而报废。2 `$ z5 }0 s9 G- M$ Z- ]$ }4 r
POM的热稳定性差,温度过高或时间过长均会引起分解。特别是温度超过250℃,分解速度会加快,并溢出强烈刺激眼睛的甲醛气体,严重时制品会产生气泡或变色,甚至引起爆炸。因此,必须严格控制加工温度和停留时间,另外,还需加入抗氧化剂和双氰胺甲醛吸收剂。, A) |0 y( T- M5 K3 `7 B
POM的冷凝速度快,制品易产生表面缺陷如折皱、斑纹及熔接痕等。为此可用提高注射速度和提高模具温度等方法解决。+ v9 O& E# C( ]% R2 B# c
POM制品易产生内应力,后收缩也较大,需进行后处理。后处理的条件为:厚度0 T$ J1 t% X* b0 z9 D8 z6 ~
6㎜以下,温度100℃,时间0.25~1h;厚度6㎜以上,温度120~130℃,4~6h。
: b( Z) t5 w4 u, p8 l0 APOM吸水率不高,但干燥处理可提高制品表面的光泽度。干燥的条件为:温度110~120℃,时间3~5h。
6 n' _- E* _9 Q: r3 S3 j3 }9 ?$ L4 u(2)POM可用注塑、挤出、吹塑及二次成型等方法加工,并以注塑加工为主。
8 y* k; C# l `% Q& d3 @6 s# r" H. m3、聚甲醛塑料的改性品种
' l. d# e) K% x! T. k6 U- T: n5 [(1)增强POM( t, D! a1 _" Z9 T; Q- E$ {
主要增强材料为玻璃纤维、玻璃微珠和碳纤维等,并以玻璃纤维最常用。增强后的力学性能可提高2~3倍,热变形温度提高50℃以上。
% Z- E: z& N4 L) I(2)高润滑POM
" q* |+ Z6 E/ g3 U" q在POM中加入F4、石墨、二硫化钼、润滑油及低分子量PE等,可提高其润滑性能。例如,在POM中加入5份F4,可降低摩擦系数60%,耐磨性提高1~2倍;在POM中加入液体润滑油,可大幅度提高耐磨性和极限PV值。加入5%油的POM耐磨性提高72%,极限PV值可达3.9MPa•m/s,(纯POM为0.213MPa•m/s),是其它工程塑料的3~20倍。" @9 F, g- i; M) n: x, ~. J; S( {
4、聚甲醛塑料的应用范围
/ ?" B1 W7 q& o! Z(1)机械工业 利用POM强度大、耐磨、耐疲劳、冲击强度高、自润滑性好的特点,可用于制造齿轮、轴承、滑轮、凸轮、皮带轮、泵体、壳体、阀门、水龙头及管接头等。
2 {. G; s% k0 }+ L( I# V+ @9 T(2)汽车工业 利用其比强度高的优点,在交通工具中替代金属铜、铝、锌等,用作水箱阀门、散热器箱盖、风扇、控制杆、开关、齿轮箱外壳及轴承支架等。2 u' j1 Z- f8 T( B+ R- n
(3)电子/电器 利用其介电强度高、介电损耗角正切值小、耐电弧性好的优点,用于电动工具外壳、开关手柄、以及电视机、计算机、传真机的配件,计时器零件,录音机、录像机磁带座等。) w2 W2 _/ c" z: ?4 s+ j
(4)其他 第二代拉链材料,水箱、洗漱盆及玩具等 |
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