抗紫外線POM結(jié)構(gòu)與特點(diǎn):聚甲醛是一種沒有側(cè)鏈的高密度、高結(jié)晶度的線性聚合物,由于C-O鍵的鍵長比C-C鍵的鍵長短,因而POM鏈軸方向的填充密度大。其次POM分子鍵中C和O原子不是平面曲折構(gòu)型耐是螺旋構(gòu)型,所以分子鏈間距離小、密度大,當(dāng)分子主鏈中引入少量C-C鍵后的共聚甲醛POM密度則稍有降低,但仍比聚乙烯高得多。聚甲醛POM分子鏈的柔順性大,鏈的結(jié)構(gòu)規(guī)整性高,因而結(jié)晶度高,結(jié)晶能力強(qiáng)。均聚甲醛POM的結(jié)晶度為75%-85%,共聚甲醛POM為70%一75%。聚甲醛POM十分容易結(jié)晶,即使快速淬火,結(jié)晶度也能達(dá)到65%以上。高密度和高結(jié)晶度是聚甲醛POM具有優(yōu)良性能的主要原因,如硬度大和模量高,尺寸穩(wěn)定性好,耐疲勞性**,不易被化學(xué)介質(zhì)腐蝕等。盡管聚甲醛POM分子鏈中C-O鍵有一定的極性,但由于高密度和高結(jié)晶度束縛了偶較矩的運(yùn)動,從而使其仍具有良好的電絕緣性能和介電性能。聚甲醛POM端基中含有半縮醛結(jié)構(gòu)是導(dǎo)致其熱穩(wěn)定性差的主要原因,當(dāng)加熱至100℃左右時可從其端基的半縮醛處逐漸解聚,當(dāng)加熱至170℃左右時,可從其分子鏈的任何一處發(fā)生自動氧化反應(yīng)而放出甲醛,甲醛在高溫有氧時會被氧化成為甲酸,甲酸對聚甲醛的降解反應(yīng)有自動加速催化作用,因此常在均聚甲醛POM樹脂中加入熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、甲醛吸收劑等以滿足成型加工的需要。由于共聚甲醛POM分子鏈中含有一定量的C-C鍵,它可以阻止聚甲醛POM分子鏈的氧化降解,因而共聚甲醛比均聚甲醛的熱穩(wěn)定性能要好得多。但是無論是均聚甲醛POM還是共聚甲醛POM,在加工和應(yīng)用時應(yīng)充分重視其熱穩(wěn)定性和熱氧穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。
抗紫外線POM性能:POM物理性能表為白色粉末狀固體或粒狀固體,表面光滑且有光澤和滑膩感,硬而致密,呈現(xiàn)出半透明或不透明的特點(diǎn)。它的硬度大、模量高、剛性好、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度高,耐磨性優(yōu)異,有較小的蠕變性和吸水性。均聚甲醛POM比共聚甲醛POM的力學(xué)性能略高10%-20%,這主要是其結(jié)晶度比共聚甲醛要高10%左右的緣故。POM力學(xué)性能的**優(yōu)點(diǎn)是抗疲勞性好、耐磨性優(yōu)異和蠕變值低,POM的熱分解溫度較低(240℃),屬熱敏性塑料,高連續(xù)工作溫度并不高,均聚甲醛POM在82℃可連續(xù)使用1年,在121℃可連續(xù)使用3個月。共聚甲醛POM可在114℃連續(xù)使用2000h,在138℃連續(xù)使用1000h,在160℃短時間使用。共聚甲醛較均聚甲醛熱穩(wěn)定性好,主要是因?yàn)槠浞肿渔溨械腃-C鏈可起到降解反應(yīng)的中止點(diǎn)。聚甲醛POM具有較好的電性能,溫度和濕度對介電常數(shù)、介質(zhì)損耗因數(shù)和體積電阻率影響不大,均聚甲醛POM還具有好的耐電弧性,因?yàn)殡娀∽饔煤蟛⑽戳粝翪-C導(dǎo)電通路,而是逸去了甲醛氣體。聚甲醛POM是弱極性結(jié)晶型聚合物,內(nèi)聚能密度高、溶解度參數(shù)大,決定了它在室溫下具有好的耐溶劑性,特別能耐非極性**溶劑,即使在較高溫度下對一般**溶劑也表現(xiàn)出相當(dāng)好的耐蝕性,表現(xiàn)為尺寸和力學(xué)性能不受**溶劑的影響。但是均聚甲醛POM只能耐弱堿,而共聚甲醛POM可耐強(qiáng)堿及堿性洗滌劑,它們都不耐強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化劑,也不耐酚類、**鹵化物及強(qiáng)極性**溶劑。POM的耐候性不好,經(jīng)大氣老化后性能一般都要下降,長期在日光下暴曬會使分子鏈降解,表面粉化,變脆變色。如未加紫外線吸收劑的POM經(jīng)1年室外老化后沖擊強(qiáng)度下降至l/6,而且表面出現(xiàn)裂痕和變色等現(xiàn)象。因此用于室外使用的聚甲醛POM,一般均要加入防老化劑、炭黑等。
抗紫外線POM加工成型:聚甲醛POM主要的加工方法是注射和擠出,還可進(jìn)行吹塑、焊接、機(jī)械加工、表面施彩等。POM熔融溫度范圍窄(均聚甲醛約10℃、共聚甲醛約50℃),熱穩(wěn)定性差,加工溫度不宜**過250℃,熔體不宜于在料筒中停留過長時間。在保證物料充分塑化條件下應(yīng)盡量降低溫度,并采用提高注射壓力和速度增加熔料充模能力。當(dāng)發(fā)現(xiàn)分解時應(yīng)及時停車,清除分解產(chǎn)物,以免進(jìn)一步分解。POM結(jié)晶度高,由無定型熔體變?yōu)榻Y(jié)晶型凝固體時的體積收縮率大約為17%,因此須采用保壓補(bǔ)料方式防止收縮,以保證制品形狀和尺寸的要求。POM熔體凝固速率很快,會造成充模困難、制品表面出現(xiàn)皺折、毛斑、熔接痕等缺陷,因此宜將模溫控制在80~130℃來消除這些缺陷。同時由于凝固快、固體表面硬度和剛性大、模塑收縮率大、摩擦因數(shù)小,故制品脫模性非常好且可快速脫模。POM吸濕性較小,水份對其成型工藝影響較小,一般可不干燥,也可在110℃下干燥2h。POM加工時應(yīng)選用突變螺桿,噴嘴宜選用直通式,模具的澆注系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計為流線型,澆口應(yīng)盡可能大些。注射成型是POM的主要加工方法,可用來加工閥桿、螺母、齒輪、凸輪、軸承和薄壁制品及精密制品等,注射成型可選用柱塞式和螺桿式注射機(jī),但以螺桿式較好。
抗紫外線POM應(yīng)用:均聚甲醛POM具有優(yōu)良的物理、力學(xué)、電絕緣性以及耐**溶劑、耐磨、抗蠕變、耐疲勞等特性,廣泛應(yīng)用于代替各種有色金屬和合金制造汽車、機(jī)械、儀表、農(nóng)機(jī)、化工等行業(yè)的各種零部件。如齒輪、凸輪、軸承、襯套、墊圈、閥門、液體輸送管道、把手及化工容器等。在汽車工業(yè)中大量用于制作萬向輪、汽化器,在建筑業(yè)中制作水龍頭,在農(nóng)業(yè)中制作噴灌器噴嘴、噴霧器元件,還可做錄音機(jī)、錄像機(jī)磁帶卷軸、抽水馬桶浮球等。共聚甲醛POM在農(nóng)業(yè)機(jī)械、電器工業(yè)、建筑運(yùn)輸和精密儀器等領(lǐng)域內(nèi)用作軸承、齒輪、凸輪、管材、導(dǎo)軌等產(chǎn)品以代替銅、鋅等有色金屬。還可用作汽車中的燃料泵、動力伐、馬達(dá)齒輪、汽化器部件、萬向節(jié)軸承、計算機(jī)外殼、洗衣機(jī)滑輪、影碟機(jī)零件、耐腐蝕消防水龍頭和接頭。含油聚甲醛POM具有可將其內(nèi)部潤滑油不斷滲析到工作面上的特點(diǎn),可始終處于自潤滑狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn),因而廣泛用于紡織、電影機(jī)械、汽車等行業(yè)的軸承、軸套、齒輪、滑塊等耐磨運(yùn)動零部件。特別適宜于汽車耐磨自潤滑部件,如汽車懸掛及操縱系統(tǒng)中球座、襯套、離合器踏板襯套,刮雨器、軸承等。
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