Descrierea POM (acetal) -xyh plastic

Aplicațiile tipice pentru POM-ul turnat prin injecție includ componente de inginerie de înaltă performanță, cum ar fi roți mici de viteză, rulmenți cu bile, legături de schi, elemente de fixare, mânere de cuțite și sisteme de blocare. Materialul este utilizat pe scară largă în industria auto și de consum electronică. Stocul puștii M16 și alte părți sunt făcute din acesta.

Pioximetilena a fost descoperită de Hermann Staudinger, un chimist german care a primit Premiul Nobel pentru Chimie din 1953. El a studiat polimerizarea și structura POM în anii 1920, în timp ce cerceta macromolecule, pe care le -a caracterizat ca polimeri. Din cauza problemelor cu stabilitatea termică, POM nu a fost comercializat la acel moment.

În jurul anului 1952, chimiștii de cercetare de la DuPont au sintetizat o versiune a POM, iar în 1956, compania a depus pentru protecția brevetelor omopolimerului. DuPont creditează RN MacDonald ca inventator al POM cu greutate moleculară mare. Brevetele de MacDonald și Coworkers descriu prepararea pomului cu greutate moleculară mare (~ O-CH2OH) POM, dar acestea nu au o stabilitate termică suficientă pentru a fi viabilă din punct de vedere comercial. Inventatorul unui homopolimer POM stabil (și, prin urmare, util) a fost Dal Nagore, care a descoperit că reacția capetelor hemiacetale cu anhidridă acetică transformă hemiacetalul ușor depolimerizabil într-un plastic procesabil termic stabil, topit.

DuPont a finalizat construcția unei fabrici pentru a produce propria versiune de rășină Acetal, numită Delrin la Parkersburg, Virginia de Vest, în 1960. De asemenea, în 1960, Celanese și -a încheiat propriile cercetări. La scurt timp după aceea, într -un parteneriat limitat cu firma de la Frankfurt Hoechst AG, o fabrică a fost construită în Kelsterbach, Hessen; De acolo, Celcon a fost produs începând cu 1962, cu Histoform alături de el un an mai târziu. Ambele rămân în producție sub auspiciile Celanese și sunt vândute ca părți ale unui grup de produse numite acum Hossformorm/Celcon Pom

Diferite procese de fabricație sunt utilizate pentru a produce versiunile homopolimer și copolimerul POM.

Homopolimer

Pentru a face polioximetilen homopolimer, trebuie generat formaldehidă anhidră. Metoda principală este prin reacția formaldehidei apoase cu un alcool pentru a crea o deshidratare hemiformală a amestecului hemiformal/apă (fie prin extracție, fie prin distilare în vid) și eliberarea formaldehidei prin încălzirea hemiformală. Formaldehida este apoi polimerizată prin cataliză anionică și polimerul rezultat stabilizat prin reacție cu anhidridă acetică. Un exemplu tipic este DuPont`s Delrin.

Copolimer

Pentru a face copolimer polioximetilen, formaldehida este în general transformată în trioxan (în special 1,3,5-trioxan, cunoscută și sub denumirea de trioxină). Acest lucru se face prin cataliză acidă (fie acid sulfuric, fie rășini de schimb de ioni acid), urmată de purificarea trioxanului prin distilare și/sau extracție pentru a îndepărta apa și alte hidrogen activ care conțin impurități. Copolimerii tipici sunt de la Ticona și Ultraform de la BASF.

Co-monomerul este de obicei dioxolan, dar se poate folosi și oxidul de etilen. Dioxolanul este format prin reacția etilen glicolului cu formaldehidă apoasă peste un catalizator acid. Se pot folosi și alte dioluri.

Trioxanul și dioxolanul sunt polimerizate folosind un catalizator acid, deseori bor trifluorură eterică, BF3 OET2. Polimerizarea poate avea loc într-un solvent non-polar (caz în care polimerul se formează ca o suspensie) sau într-un trioxan îngrijit (de exemplu, într-un extruder). După polimerizare, catalizatorul acid trebuie dezactivat și polimerul stabilizat prin hidroliză de topire sau soluție pentru a îndepărta grupurile finale instabile.

Polimerul stabil este compus cu topirea, adăugând stabilizatori termici și oxidativi și opțional lubrifianți și umpluturi diverse.

Fabricare

POM este furnizat într -o formă granulată și poate fi format în forma dorită prin aplicarea căldurii și a presiunii. Cele mai frecvente două metode de formare utilizate sunt modelarea prin injecție și extrudarea. Sunt posibile, de asemenea, modelarea de rotație și modelarea loviturilor.

Aplicațiile tipice pentru POM-uri turnate prin injecție includ componente de inginerie de înaltă performanță (de exemplu, roți de viteză, legături de schi, elemente de fixare, sisteme de blocare), iar materialul este utilizat pe scară largă în industria electronică auto și de consum. Există note speciale care oferă o duritate mecanică mai mare, rigiditate sau proprietăți scăzute de frecare/ uzură.

POM este în mod obișnuit extrudat ca lungimi continue ale secțiunii rotunde sau dreptunghiulare. Aceste secțiuni pot fi tăiate la lungime și vândute sub formă de bare sau bară pentru prelucrare.

Prelucrare

Atunci când este furnizată ca bară sau foaie extrudată, POM poate fi prelucrat folosind metode tradiționale, cum ar fi transformarea, freza, foraj etc. Aceste tehnici sunt cel mai bine utilizate în cazul în care economia producției nu merită cheltuielile de procesare a topiturii. Materialul este tăiat liber, dar necesită unelte ascuțite cu un unghi de gardă ridicat. Utilizarea lubrifiantului de tăiere solubilă nu este necesară, dar este recomandată.

Deoarece materialul nu are rigiditatea majorității metalelor, trebuie să aveți grijă să utilizați forțe de prindere ușoară și suport suficient pentru piesa de lucru.

POM prelucrat poate fi instabil în mod dimensional, în special cu părți care au variații mari ale grosimilor peretelui. Este recomandat ca astfel de caracteristici să fie „proiectate” de exemplu, prin adăugarea de file sau întărirea coastelor. Recuperarea pieselor pre-prelucrate înainte de finalizarea finală este o alternativă. O regulă de timp este că, în general, componentele mici prelucrate în POM suferă de mai puțin deformare.

Lipire

POM este de obicei foarte dificil de legat. Au fost dezvoltate procese și tratamente speciale pentru îmbunătățirea legăturii. De obicei, aceste procese implică gravură de suprafață, tratament cu flăcări sau abraziune mecanică.

Procesele tipice de gravare implică acid cromic la temperaturi ridicate. DuPont are un proces brevetat pentru tratarea homopolimerului acetal numit satinizare, care creează puncte de ancorare pe suprafață, oferind unui adeziv ceva de apucat. Există, de asemenea, procese care implică plasmă de oxigen și descărcare de coronă. [6] [7]

Odată ce suprafața este preparată, o serie de adezivi pot fi folosiți pentru lipire. Acestea includ epoxii, poliuretani și cianoacrilate. Epoxiile au arătat o rezistență de forfecare 150-500 psi pe suprafețe abradate mecanic și 500-1000 psi pe suprafețe tratate chimic. Cianoacrilatele sunt utile pentru lipirea de metal, piele, cauciuc și alte materiale plastice.

Sudarea cu solvent este de obicei nereușită pe polimerii acetali, datorită rezistenței excelente a solventului acetal.

Sudarea termică prin diferite metode a fost utilizată cu succes atât pe homopolimer, cât și pe copolimer.