理化性质
聚甲醛是一种没有侧链,高密度,高结晶性的线性聚合物,具有的综合性能。
聚甲醛是一种表面光滑,有光泽的硬而致密的材料,淡黄或白色,可在-40-100°C温度范围内长期使用。它的性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越,又有良好的耐油,耐过氧化物性能。很不耐酸,不耐强碱和不耐太阳光紫外线的辐射。
聚甲醛的拉伸强度达70MPa,吸水性小,尺寸稳定,有光泽,这些性能都比尼龙好,聚甲醛为高度结晶的树脂,在热塑性树脂中是坚韧的。具抗热强度,弯曲强度,耐疲劳性强度均高,性和电性能优良。
结构
聚甲醛的分子是一种没有侧链的高密度、高结晶性的线型聚合物。由于C-O键的键长小于C-C键,聚甲醛链轴方向的填充密度大。与聚乙烯相比,聚甲醛的碳氧键短,内聚能密度高,密度大。
按其分子链中化学结构的不同,可分为均聚甲醛和共聚甲醛两种。两者的重要区别是:均聚甲醛密度、结晶度、熔点都高,但热稳定性差,加工温度范围窄(约10℃),对酸碱稳定性略低;而共聚甲醛密度、结晶度、熔点、强度都较低,但热稳定性好,不易分解,加工温度范围宽(约50℃),对酸碱稳定性较好。是具有的综合性能的工程塑料。有良好的物理、机械和化学性能,尤其是有的性能。俗称赛钢或夺钢,为第三大通用塑料。适于制作减磨零件,传动零件,以及化工,仪表等零件。
聚甲醛分子链的柔顺性大,链的结构规整性高,结晶度高,结晶能力强。均聚甲醛的结晶度为75%~85 %,共聚甲醛为70%~75%,快速淬火,结晶度也能达到65%以上。完全非晶态的聚甲醛只有在-100℃时才能得到。
高密度和高结晶度是聚甲醛具有优良胜能的主要原因,如硬度大和模量高,尺寸稳定性好,耐疲劳性突出,不易被化学介质腐蚀等。聚甲醛分子链中C-O键有一定的极性,但由于高密度和高结晶度束缚了偶极矩的运动,从而使其仍具有良好的电绝缘性能和介电性能。
聚甲醛端基中含有半缩醛结构。当加热至100℃左右时,可从其端基的半缩醛处逐渐解聚,其耐热性较低。当加热到170℃左右时,可从分子链的任何一处发生自动氧化反应而放出甲醛,甲醛在高温有氧时会被氧化成为甲酸,甲酸对聚甲醛的降解反应有自动加速催化作用,常在均聚甲醛树脂中加人热稳定剂、抗氧化剂、甲醛吸收剂等,以满足成形加工的需要。由于共聚甲醛分子链中含有一定量的C-C键,它可以阻止聚甲醛分子链的氧化降解,共聚甲醛比均聚甲醛的热稳定性能要好得多。无论是均聚甲醛还是共聚甲醛,在加工和应用时应充分重视其热稳定性和热氧稳定差的缺点。
性能项目 | 试验条件[状态] | 测试方法 | 测试数据 | 数据单位 | ||
物理性能 | 熔体指数 | ASTM D1238 | 1 | g/10min | ||
机械性能 | 屈服拉伸强度 | 5mm/min | ASTM D638 | 72 | MPa | |
屈服伸长率 | 5mm/min | ASTM D638 | 21 | % | ||
断裂伸长率 | 5mm/min | ASTM D638 | 73 | % | ||
拉伸模量 | 5mm/min | ASTM D638 | 3000 | MPa | ||
弯曲模量 | ASTM D790 | 2970 | MPa | |||
Izod冲击强度 | ASTM D256 | 96 | J/m | |||
电气性能 | 表面电阻率 | ASTM D257 | 6E14 | Ohm | ||
体积电阻率 | ASTM D257 | 8E14 | Ohm.cm | |||
介电强度 | ASTM D149 | 18 | KV/mm | |||
介电常数 | ASTM D150 | 3.7 | ||||
介电损耗因数 | ASTM D150 | 0.005 | ||||
热性能 | 热变形温度 | - | 0.45Mpa | ASTM D648 | 169 | ℃ |
- | 1.8Mpa | ASTM D648 | 110 | ℃ | ||
熔点 | ASTM D3418 | 178 | ℃ | |||
阻燃性 | UL94 | HB |