A POM (acetal) -xyh műanyag leírása

Az injekciós pom-os POM tipikus alkalmazásai közé tartoznak a nagyteljesítményű mérnöki alkatrészek, például a kis sebességváltók, a golyóscsapágyak, a síkötések, a rögzítőelemek, a kést fogantyúk és a zárrendszerek. Az anyagot széles körben használják az autó- és fogyasztói elektronikai iparban. Az M16 puska állománya és más alkatrészek készülnek belőle.

Hermann Staudinger, egy német kémikus fedezte fel a polioxi -metilént, aki az 1953 -as Nobel -díjat kapta a kémiában. Az 1920 -as években megvizsgálta a POM polimerizációját és szerkezetét, miközben a makromolekulákat kutatta, amelyeket polimerekként jellemez. A termikus stabilitással kapcsolatos problémák miatt a POM -ot akkoriban nem forgalmazták.

1952 körül a DuPont kutató kémikusok szintetizálták a POM verzióját, és 1956 -ban a társaság a homopolimer szabadalmi védelmét nyújtotta be. A DuPont jóváírja az RN MacDonald -ot, mint a nagy molekulatömegű POM feltalálóját. A MacDonald és a munkatársak szabadalmai leírják a nagy molekulatömegű hemiacetalis (~ O-CH2OH) befejezett POM előállítását, ám ezeknek nincs elegendő hőstabilitása ahhoz, hogy kereskedelmi szempontból életképes legyen. A hőstabil (és ezért hasznos) POM homopolimer feltalálója Dal Nagore volt, aki felfedezte, hogy a hemiacetalis vége az ecet anhidriddel való reagálás a könnyen depolimerizálható hemiacetalis hőstabil, olvadható műanyagmá alakítja.

A DuPont befejezte egy növény építését, hogy elkészítse a Delrin nevű, a Parkersburgban, Nyugat -Virginiában, 1960 -ban. 1960 -ban a Celanese befejezte saját kutatását. Röviddel ezután, a Frankfurti Hoechst AG -vel folytatott korlátozott partnerségben egy gyárat építettek Kelsterbachban, Hessen; Innentől kezdve a Celcon -t 1962 -től kezdték elő, amikor a Hostaform egy évvel később csatlakozott hozzá. Mindkettő a celanese égisze alatti termelésben marad, és egy olyan termékcsoport részeként értékesítik, amelyet ma Hostaform/Celcon POM -nak hívnak

Különböző gyártási folyamatokat használnak a POM homopolimer és kopolimer verzióinak előállításához.

Homopolimer

A polioxi -metilén homopolimer előállításához vízmentes formaldehidet kell előállítani. A fő módszer a vizes formaldehid alkohollal való reakciójával történik, hogy hemiformális, dehidrációját hozzuk létre a hemiformális/víz keverék (akár extrahálással, akár vákuum desztillációval) és a formaldehid felszabadulásával a hemiformális melegítésével. A formaldehidet ezután anionos katalízissel polimerizáljuk, és a kapott polimert ecet anhidriddel való reakcióval stabilizáljuk. Egy tipikus példa a DuPont Delrin.

Kopolimer

A polioxi-metilén-kopolimer előállításához a formaldehidet általában trioxánvá alakítják (konkrétan 1,3,5-trioxán, más néven trioxin). Ezt savas katalízissel (kénsav vagy savas ioncserélő gyanták) végzik, majd a trioxán desztillációval és/vagy extrahálással történő tisztításával a víz és más aktív hidrogéntartalmú szennyeződések eltávolítása céljából. A tipikus kopolimerek a Ticona és az Ultraform basf -ból származó gazdaszervezetek.

A co-monomer általában dioxolán, de etilén-oxid is használható. A dioxolánt az etilén -glikol és a vizes formaldehiddel savkatalizátorral való reakcióval képezik. Más diolok is használhatók.

A trioxánt és a dioxolánt savkatalizátor, gyakran bór -trifluorid -éter, BF3 OET2 alkalmazásával polimerizáljuk. A polimerizáció nem poláris oldószerben (ebben az esetben a polimer iszapként alakulhat ki) vagy ügyes trioxánban (pl. Extruderben). A polimerizáció után a savas katalizátort deaktiválni kell, és a polimert olvadékkal vagy oldat -hidrolízissel stabilizálni kell az instabil végcsoportok eltávolítása érdekében.

A stabil polimer összeolvadva van, és termikus és oxidatív stabilizátorokat, valamint opcionálisan kenőanyagokat és egyéb töltőanyagokat adnak hozzá.

Gyártás

A POM -ot granulált formában szállítják, és hő és nyomás alkalmazásával a kívánt alakba képezhetik. A két leggyakoribb formázási módszer a fröccsöntés és az extrudálás. A rotációs formázás és a fújás formázása szintén lehetséges.

Az injekciós beillesztett POM tipikus alkalmazásai közé tartozik a nagy teljesítményű mérnöki alkatrészek (pl. Gear Wheels, síkötések, rögzítőelemek, zárrendszerek), és az anyagot széles körben használják az autó- és fogyasztói elektronikai iparban. Vannak olyan speciális osztályok, amelyek magasabb mechanikai szilárdságot, merevséget vagy alacsony súrlódási/ kopási tulajdonságokat kínálnak.

A POM -ot általában a kerek vagy téglalap alakú szakasz folyamatos hosszában extrudálják. Ezeket a szakaszokat hosszúra lehet vágni, és bár vagy lemezkészletként eladhatják megmunkáláshoz.

Megmunkálás

Ha extrudált sávként vagy lemezként szállítják, a POM -t hagyományos módszerekkel, például fordulással, marással, fúrással stb. Módíthatjuk meg, ezeket a technikákat a legjobban alkalmazzák, ha a termelési közgazdaságtan nem érdemli az olvadékfeldolgozás költségeit. Az anyag szabadon vágja, de éles szerszámokra van szükség, nagy távolsági szöggel. Az oldható vágó kenőanyag használata nem szükséges, de ajánlott.

Mivel az anyagnak nincs a legtöbb fém merevsége, vigyázni kell a könnyű szorító erők használatára és a munkadarab elegendő támogatására.

A megmunkált POM dimenziósan instabil lehet, különösen olyan alkatrészekkel, amelyeknek a falvastagság nagy eltérései vannak. Javasoljuk, hogy az ilyen tulajdonságokat „kialakítsák”, pl. Filé hozzáadásával vagy bordák megerősítésével. Az előzetesen rögzített alkatrészek lágyítása a végső befejezés előtt alternatíva. A hüvelykujjszabály az, hogy általában a POM-ban megmunkált kis alkatrészek kevésbé sérülnek.

Kötés

A POM -ot általában nagyon nehéz kötni. Különleges folyamatokat és kezelést fejlesztettek ki a kötés javítása érdekében. Ezek a folyamatok általában felszíni maratást, lángkezelést vagy mechanikus kopást foglalnak magukban.

A tipikus maratási folyamatok krómsavat foglalnak magukban megemelkedett hőmérsékleten. A DuPont szabadalmaztatott eljárással rendelkezik a szatinizációnak nevezett acetális homopolimer kezelésére, amely horgonypontokat hoz létre a felszínen, és ragasztóanyagot ad a megragadáshoz. Vannak olyan folyamatok is, amelyek magukban foglalják az oxigén plazmát és a korona kisülést. [6] [7]

A felület elkészítése után számos ragasztó használható a kötéshez. Ide tartoznak az epoxik, a poliuretánok és a cianoakrilátok. Az epoxikok 150-500 psi nyírószilárdságot mutattak a mechanikusan csiszolt felületeken és 500-1000 psi-t a kémiailag kezelt felületeken. A cianoakrilátok hasznosak a fémhez, a bőrhez, a gumihoz és más műanyagokhoz való ragasztáshoz.

Az oldószer hegesztése általában az acetális polimereknél kudarcot vall, az acetalis oldószer -rezisztenciája miatt.

Különböző módszerekkel hegesztést sikeresen alkalmaztak mind a homopolimerre, mind a kopolimerre.