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发表于 2007-10-2 11:21:29
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聚甲醛塑料(POM)9 G/ ]0 ^! z' }9 m2 }6 q$ P/ b
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。
" r( ?0 u/ v' r9 Z2 E# g/ I& kPOM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。
7 N( |2 k; [' L' _; T% @+ S9 iPOM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。
+ f4 B/ U" p$ L8 W) c7 ePOM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。
) f1 u4 ?3 | z9 B6 A. P1 T9 [$ wPOM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。
0 |! q) D3 V5 m5 {1、聚甲醛塑料的性能3 s5 {$ [+ L$ g
(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。
3 D6 A7 r! ?7 {2 ^. R/ r4 |(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。
+ {6 @0 `$ Z. q1 i: qPOM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%。8 p, n$ l4 n. Q
POM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。% k1 {/ Z+ _- p. x
POM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。 W8 ~" m0 U' D4 o$ q% Y! K+ j
(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。3 Z" F. _5 f- t
(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/㎜。
: Q6 S3 ~* r D: Q( v3 @(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。( g- C9 B; D; R" { C3 Y& A
2、聚甲醛塑料的成型加工
! h: K" m3 ~! r+ G& `( ?8 B' o(1)加工特性
9 I: s, L& L7 ?6 ~. J7 cPOM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。
N& c' T- l! F8 x3 C8 HPOM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。
9 n' K/ v$ X$ ?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。& E i; B! s2 l1 L
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。+ P( s3 |; |9 U {6 R
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
. ^) E8 u# m) |0 F' {6㎜以下,温度100℃,时间0.25~1h;厚度6㎜以上,温度120~130℃,4~6h。
9 i( z$ A9 n* F1 r4 IPOM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。
2 _( d8 [" @# s, L3 i( q(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。
$ N& B7 H: x( X/ u3、聚甲醛塑料的改性品种6 `, ?$ T. [$ H3 y# K7 i7 |6 K
(1)增强POM
+ x, o; ~' t) f3 G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。) C! J. @- c; K2 E; `) s
(2)高润滑POM
, n1 l4 I h! E) H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。
( N! S2 b" o+ s, p2 L* v; f0 ~+ |4、聚甲醛塑料的应用范围
`! Q% v7 v( G6 s2 w(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。' K, T9 J4 \/ M3 t+ v( Y( 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。
! L" z7 a$ z7 b2 s/ v. g(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。; |) Q* [% D* w* V, M4 r
(4)其他 第二代拉链材料,水箱、洗漱盆及玩具等 |
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