聚甲醛(簡稱POM),是五大工程塑料之一,分子結構規整和結晶性使其物理機械性能十分優異,是一種綜合性能優良的熱塑性樹脂。
POM分為均聚聚甲醛和共聚聚甲醛兩類。均聚POM由高純度氣體甲醛直接聚合而成,分子鏈中不含乙氧基,具有很好的延展強度、抗疲勞強度,但熱穩定性差,不易于加工,目前世界上只有杜邦公司和旭化成供應均聚POM。
共聚POM由三聚甲醛和共聚而得。因分子鏈存在的乙氧基基團能有效終止鏈分解,故共聚POM具有良好的熱穩定性、化學穩定性,且易于加工,目前共聚POM的市場占有率在80%以上。
POM分子式,C-O交替結構帶來了高剛性,但也容易在高溫和光照條件下斷裂
聚甲醛是高結晶性聚合物,具有優異的機械性能、電性能、耐磨損性、尺寸穩定性、耐化學腐蝕性、耐疲勞性、自潤滑性等,有“賽鋼”之稱,是代替金屬(如銅、鋁、鋅等有色金屬及合金制品)的理想材料。
POM代替金屬作靜音門鎖組件
POM的耐疲勞性及多次沖擊性能優于尼龍66、ABS等其他通用工程塑料,耐反復沖擊性能使其在應用中具有獨特優勢。且和ABS相比,POM做成的鍵盤因為耐磨性更好,更不容易出現“打油”的現象。
POM鍵盤軸帽
此外,POM吸水率小,耐磨、耐有機溶劑、耐化學腐蝕、有著良好的電性能。優異的綜合性能使POM在諸如電子電氣、汽車、機械制造、化工、建材等眾多領域都有著廣泛應用。
POM電子煙煙嘴
POM耐水解良好可用于水工材料
但POM也存在一些不足之處,如沖擊韌性低、缺口敏感性大、耐熱性差、易分解、摩擦系數較大等。這些缺點極大地限制了POM在各個領域中應用范圍的擴大,為此,對POM的改性成為了當下POM研究的一個熱點。
聚甲醛的增強改性
聚甲醛雖然是綜合性能較好的工程塑料,但為了進一步改善其耐熱性、剛性、尺寸穩定性、耐疲勞性、耐蠕變性和力學性能,往往對聚甲醛進行復合增強,以滿足各種特殊用途的使用。聚甲醛復合增強中所使用的填料,主要有長短玻璃纖維、碳纖維、玻璃微珠、滑石粉或鈦酸鉀晶須等。
POM軸承
主要應用于替代銅、鋅等金屬制備軸承、高強度齒輪、結構件等。
聚甲醛的增韌改性
由于POM結晶度較高(一般達70%~85%)結晶晶粒較大,缺口沖擊強度低,往往以脆性方式斷裂。改善POM的沖擊韌性主要有兩種方法:一是彈性體增韌;二是剛性粒子增韌。
增韌改性的POM大量應用于車門卡扣、保險帶卡扣、傳動齒輪等產品
聚甲醛的耐磨改性
POM本身具有良好的耐磨自潤滑性能。但仍難以滿足高負荷、高速、高溫等工作條件的要求,需進一步改善POM的耐磨性能。提高POM耐磨性能有兩種方法:一種是化學改性。利用接技、嵌段等手段在POM分子鏈上引入具有潤滑性的鏈段。另一種是物理共混改性,最常見的就是PTFE、二氧化鉬改性
POM口紅旋轉管
聚甲醛的耐候改性
POM的光降解會在其分子鏈上形成羥基和羰基,而隨著羰基濃度的增加,POM吸收紫外光的能力增強,引發更多的鏈斷裂。目前的研究表明,納米級氧化鋅和炭黑能有效減緩POM的光降解過程。
POM水管接頭
聚甲醛的阻燃改性
POM的極限氧指數僅為15%,是極易燃燒的塑料品種。POM作為工程塑料被廣泛用于汽車、電子電氣和建材等領域,這些領域對材料的阻燃性要求較高。但POM與其它材料相容性差,通過直接添加阻燃劑難以制備性能優良的阻燃POM,所以到目前為止沒有性能優異的阻燃POM產品