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干货 | 讲解塑料中的金属 POM材料与改性介绍

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8132021-03-02 收藏

聚甲醛(简称POM),是五大工程塑料之一,分子结构规整和结晶性使其物理机械性能十分优异,是一种综合性能优良的热塑性树脂。今天我们就与塑联网来了解一下POM材料与改性

POM分为均聚聚甲醛和共聚聚甲醛两类。均聚POM由高纯度气体甲醛直接聚合而成,分子链中不含乙氧基,具有很好的延展强度、抗疲劳强度,但热稳定性差,不易于加工,目前世界上只有杜邦公司和旭化成供应均聚POM。 

共聚POM由三聚甲醛和共聚而得。因分子链存在的乙氧基基团能有效终止链分解,故共聚POM具有良好的热稳定性、化学稳定性,且易于加工,目前共聚POM的市场占有率在80%以上。 

聚甲醛是高结晶性聚合物,具有优异的机械性能、电性能、耐磨损性、尺寸稳定性、耐化学腐蚀性、耐疲劳性、自润滑性等,有“赛钢”之称,是代替金属(如铜、铝、锌等有色金属及合金制品)的理想材料。

 塑料

POM代替金属作静音门锁组件

 

POM的耐疲劳性及多次冲击性能优于尼龙66、ABS等其他通用工程塑料,耐反复冲击性能使其在应用中具有独特优势。且和ABS相比,POM做成的键盘因为耐磨性更好,更不容易出现“打油”的现象。

塑料 POM键盘轴帽


此外,POM吸水率小,耐磨、耐有机溶剂、耐化学腐蚀、有着良好的电性能。优异的综合性能使POM在诸如电子电气、汽车、机械制造、化工、建材等众多领域都有着广泛应用。


塑料

POM电子烟烟嘴


塑料 POM耐水解良好可用于水工材料


POM也存在一些不足之处,如冲击韧性低、缺口敏感性大、耐热性差、易分解、摩擦系数较大等。这些缺点极大地限制了POM在各个领域中应用范围的扩大,为此,对POM的改性成为了当下POM研究的一个热点。

 

聚甲醛的增强改性 

聚甲醛虽然是综合性能较好的工程塑料,但为了进一步改善其耐热性、刚性、尺寸稳定性、耐疲劳性、耐蠕变性和力学性能,往往对聚甲醛进行复合增强,以满足各种特殊用途的使用。聚甲醛复合增强中所使用的填料,主要有长短玻璃纤维、碳纤维、玻璃微珠、滑石粉或钛酸钾晶须等。


塑料

POM轴承

主要应用于替代铜、锌等金属制备轴承、高强度齿轮、结构件等。

聚甲醛的增韧改性

由于POM结晶度较高(一般达70%~85%)结晶晶粒较大,缺口冲击强度低,往往以脆性方式断裂。改善POM的冲击韧性主要有两种方法:一是弹性体增韧;二是刚性粒子增韧。


塑料

POM卡扣


增韧改性的POM大量应用于车门卡扣、保险带卡扣、传动齿轮等产品

聚甲醛的耐磨改性

POM本身具有良好的耐磨自润滑性能。但仍难以满足高负荷、高速、高温等工作条件的要求,需进一步改善POM的耐磨性能。提高POM耐磨性能有两种方法:一种是化学改性。利用接技、嵌段等手段在POM分子链上引入具有润滑性的链段。另一种是物理共混改性,最常见的就是PTFE、二氧化钼改性。


塑料

POM口红旋转管


聚甲醛的耐候改性

POM的光降解会在其分子链上形成羟基和羰基,而随着羰基浓度的增加,POM吸收紫外光的能力增强,引发更多的链断裂。目前的研究表明,纳米级氧化锌和炭黑能有效减缓POM的光降解过程。


塑料

PO水管接头

聚甲醛的阻燃改性

POM的极限氧指数仅为15%,是极易燃烧的塑料品种。POM作为工程塑料被广泛用于汽车、电子电气和建材等领域,这些领域对材料的阻燃性要求较高。但POM与其它材料相容性差,通过直接添加阻燃剂难以制备性能优良的阻燃POM,所以到目前为止没有性能优异的阻燃POM产品。

来源:工程塑料圈子,如侵删

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