1955年前后美国杜邦公司由甲醛聚合得到甲醛的均聚物。聚甲醛很易结晶,结晶度70%以上。均聚甲醛的熔融温度为180℃左右。
它是继聚酰胺之后又一种综合性能优良的工程塑料,具有高的力学性能,如强度、模量、性、韧性、耐疲劳性和抗蠕变性,还具有优良的电绝缘性、耐溶剂性和可加工性,是五大通用工程塑料之一。
缩醛聚合物即聚甲醛是由甲醛聚合形成的,它也常称做聚氧亚甲基(POM)。由甲醛来制备聚合物早在20世纪20年代就被研究过,直到l950年杜邦开发出Delrin(戴林)以前尚来制得热稳定的材料。均聚物是用非常纯的甲醛经阴离子聚合制得。形成的聚台物是不溶的。随着聚合反应的进行不断析出。随着甲醛选出缩醛树脂被拉开,于是发生了热降解。聚合物的热稳定性可通过端羟基与醋酸酐的酯化来提高。改善热稳定性的另一个是与单体:如环氧乙烷等共聚,其聚物是按阳离子聚合法制备的。
缩醛树脂的热降解有四种机理。种是热或碱催化的链解聚;结果是释出甲醛,聚合物的端基割闭可减少这种倾向;种是氧进攻聚合物的无规则位萱也导敛解聚,采用抗氧剂可减少这种降解机理的发生,共聚也有助于降低这种倾向;第三种机理是缩醛树脂链被酸断裂。第四种降解是当温崖超过270℃时发生热解聚,这一点很重要,它告诫操作者加工温度要保持270℃以下,以避免聚合物降解。
缩醛树脂是高度结晶的,典型的结晶度是75%,熔点星180℃。与聚乙烯(PE)相比.由于C—O键更短分子链堆积得更紧密,其结果是聚台物的熔点更高。高的结晶度赋予缩醛聚合物以很好的抗溶剂性。聚合物辛要是线型.其分子量(Mn)在20000到110000之间。
缩醛树脂是强而硬且有良好疲劳性和热稳定性的热塑(性)塑料,它电具有低的摩擦系数和良好的耐热性以认为缩醛树脂类似于尼龙,但它的耐疲劳性、耐蠕变性、硬度和耐水性比尼龙更好。缩醛树脂的抗蠕变能力不如聚碳酸酯。如前所述,缩醛树脂具有的耐溶剂性,还没有找到在70℃以下可以溶解缩醛树脂的有机溶剂;它可以在某些溶剂中溶胀。缩醛树脂对酸、碱和氧化剂敏感。C—O键是极性的.但它已被平衡.且极性比尼龙中的羰基小得多,其结果导致缩醛树脂具有相对低的吸湿性。吸附的少量湿气可能引起溶胀和尺寸变化,但不会导致聚合物水解而降解。湿气的影响比尼龙聚合物小得多。紫外线光町能会{f起聚台物降解,町以通过加入炭黑来降低这种降解。共聚物通常具有和均聚物类似的性质,但均聚物的力学性能比共聚物稍高一些.其熔点也更高,但其热稳定性和耐碱性比共聚物差。均聚物和共聚物都是填充填料(玻璃纤维、含氟聚合物、芳族聚酰胺纤维和其他填料)制成增韧级、紫外线光(UV)稳定级材料。缩醛树脂与聚氨酯弹性体共混提高其韧性,这些材料都可以在市场上买到。
用于注射成型、注塑成型和挤出成型的缩醛树脂都可买到。在加工过程中重要的是不要超温或由于产生甲醛而引起的严重超压。聚合物在关机前应清洗干净,以免在启动过程中过热。缩醛树脂应在干燥的地方储存。缩醛树脂的表观粘度对剪切应力和温度的依赖性比聚烯烃小,其熔体却具有低弹性和低强度。低的熔体强度是应用吹塑成型时存在的一个问题。对吹塑成型来说,带有支链结构的共聚物更适用。结晶速度很快,模塑后收缩可在成型后的48h内完成。由于快速结晶很难制得透明薄膜。
美国杜邦POM 优点:
1、具高机械强度和刚性;
2、的疲劳强度;
3、环境抵抗性、耐有机溶剂性佳;
4、耐反覆冲击性强;
5、广泛的使用温度范围(-40℃~120℃);
6、良好的电气性质;
7、复原性良好;
8、具自已润滑性、耐磨性良好;
9、尺寸安定性优。