Opis POM (acetal) -xyh plastika

Tipične primjene za injekcijsko-prepune PoM uključuju inženjerske komponente visokih performansi kao što su mali kotačići, kuglični ležajevi, skijaške veze, pričvršćivači, ručke nožem i sustavi zaključavanja. Materijal se široko koristi u industriji automobilske i potrošačke elektronike. Izrađene su zalihe puške M16 i drugi dijelovi.

Polioksimetilen otkrio je Hermann Staudinger, njemački kemičar koji je dobio Nobelovu nagradu za kemiju iz 1953. godine. Proučavao je polimerizaciju i strukturu POM -a 1920 -ih, dok je istraživao makromolekule, koje je okarakterizirao kao polimeri. Zbog problema s toplinskom stabilnošću, POM u to vrijeme nije komercijaliziran.

Oko 1952. godine istraživačkih kemičara u DuPontu sintetizirali su verziju POM -a, a 1956. tvrtka je podnijela zahtjev za zaštitu patenta homopolimera. DuPont pripisuje RN MacDonald kao izumitelj pom visoke molekularne mase. Patenti MacDonalda i suradnika opisuju pripremu hemiacetalnog (~ o-ch2OH) visoke molekularne mase (~ o-ch2OH), ali njima nedostaje dovoljna toplinska stabilnost da bi bili komercijalno održivi. Izumitelj toplinskog stabilnog (i stoga korisnog) Pom homopolimera bio je Dal Nagore, koji je otkrio da reagiranje na hemiacetalni krajevi s octenim anhidridom pretvara lako depolimerizibilni hemiacetal u termički stabilnu, otopljivu procesnu plastiku.

DuPont je dovršio izgradnju postrojenja za proizvodnju vlastite verzije Acetal smole, nazvanog Delrin u Parkersburgu, Zapadna Virginija, 1960. Također 1960. godine, Celanese je završio vlastito istraživanje. Ubrzo nakon toga, u ograničenom partnerstvu s Frankfurtskom tvrtkom Hoechst AG, u Kelsterbachu, Hessen je izgrađena tvornica; Odatle je Celcon proizveden početkom 1962. godine, a Hosteform mu je pridružio godinu dana kasnije. Oboje ostaju u proizvodnji pod pokroviteljstvom Celanese, a prodaju se kao dijelovi grupe proizvoda koji se sada nazivaju hosteform/celcon pom

Za proizvodnju homopolimernih i kopolimernih verzija POM -a koriste se različiti proizvodni procesi.

Homopolimer

Da bi se stvorio polioksimetilen homopolimer, mora se stvoriti bezvodni formaldehid. Glavna metoda je reakcijom vodenog formaldehida s alkoholom za stvaranje hemiformne, dehidracije hemiformne/vodene smjese (bilo ekstrakcijom ili vakuum destilacijom) i oslobađanjem formaldehida zagrijavanjem hemiform. Formaldehid se zatim polimerizira anionskom katalizom, a rezultirajući polimer stabiliziran reakcijom s octenim anhidridom. Tipičan primjer je DuPontov Delrin.

Kopolimer

Da bi se napravio polioksimetilen kopolimer, formaldehid se općenito pretvara u trioksan (posebno 1,3,5-trioksan, također poznat kao trioksin). To se postiže kiselinom katalizom (bilo sumporna kiselina ili smola za izmjenu iona kiselih iona) nakon čega slijedi pročišćavanje trioksana destilacijom i/ili ekstrakcijom za uklanjanje vode i drugih aktivnih vodika koji sadrži nečistoće. Tipični kopolimeri su hostaform iz Ticone i Ultraform iz BASF -a.

Komonomer je obično dioksolan, ali se može koristiti i etilen oksid. Dioksolan nastaje reakcijom etilen glikola s vodenim formaldehidom preko kiselog katalizatora. Mogu se koristiti i drugi diols.

Trioksan i dioksolan su polimerizirani pomoću kiselog katalizatora, često boron trifluorid eterate, BF3 OET2. Polimerizacija se može odvijati u nepolarnom otapalu (u kojem se slučaju polimer formira kao suspenzija) ili u urednom trioksanu (npr. U ekstruderu). Nakon polimerizacije, kiseli katalizator mora biti deaktiviran, a polimer stabiliziran talinom ili hidrolizom otopine kako bi se uklonili nestabilni krajnji skupini.

Stabilni polimer je složen rastopljenim, dodajući toplinske i oksidativne stabilizatore i opcionalno maziva i razna punila.

Izrada

POM se isporučuje u granuliranom obliku i može se formirati u željeni oblik primjenom topline i tlaka. Dvije najčešće korištene metode formiranja su ubrizgavanje i ekstrudiranje. Moguće je i rotacijsko oblikovanje i oblikovanje puhanja.

Tipične primjene za injekcijsko-prepune PoM uključuju inženjerske komponente visokih performansi (npr. Kotačići zupčanika, skijaške vezice, pričvršćivače, sustavi zaključavanja) i materijal se široko koristi u industriji automobilske i potrošačke elektronike. Postoje posebne ocjene koje nude veću mehaničku žilavost, krutost ili svojstva niskog trenja/ habanja.

POM se obično ekstrudira kao kontinuirane duljine okruglog ili pravokutnog presjeka. Ovi se dijelovi mogu smanjiti na duljinu i prodavati kao bar ili lima za obradu.

Obrada

Kada se isporučuje kao ekstrudirana šipka ili list, POM se može obraditi tradicionalnim metodama poput okretanja, glodanja, bušenja itd. Ove se tehnike najbolje koriste gdje ekonomija proizvodnje ne zaslužuje troškove obrade taline. Materijal je slobodno rezanje, ali zahtijeva oštre alate s visokim kutom zazora. Upotreba topivog maziva za rezanje nije potrebna, ali se preporučuje.

Budući da materijalu nema krutost većine metala, treba paziti na korištenje sila laganih stezanja i dovoljnu potporu radnom komadu.

Spremljeni pom može biti dimenzionalno nestabilan, posebno s dijelovima koji imaju velike varijacije u debljini stijenke. Preporučuje se da takve značajke budu `dizajnirane 'npr. Dodavanjem fileta ili jačanjem rebara. Otkazivanje unaprijed određenih dijelova prije konačnog završetka je alternativa. Pravilo je da općenito male komponente obrađene u POM-u pate od manje iskrivljenja.

Povezivanje

POM je obično vrlo teško povezati. Posebni procesi i tretmani razvijeni su za poboljšanje vezivanja. Obično ti procesi uključuju površinsko jetkanje, tretman plamena ili mehaničku abraziju.

Tipični procesi jetkanja uključuju kromičnu kiselinu na povišenim temperaturama. DuPont ima patentirani postupak za liječenje acetalnog homopolimera nazvanog Satinizing koji stvara sidrene točke na površini, dajući ljepilo nešto za zgrab. Postoje i procesi koji uključuju kisikovu plazmu i pražnjenje korone. [6] [7]

Nakon što se površina pripremi, za povezivanje se može koristiti brojna ljepila. Oni uključuju epoksije, poliuretane i cijanoakrilate. Epoksije su pokazale snagu smicanja od 150-500 psi na mehanički abradiranim površinama i 500-1000 psi na kemijski obrađenim površinama. Cyanoakrilati su korisni za povezivanje s metalom, kožom, gumom i drugom plastikom.

Zavarivanje otapala obično nije uspješno na acetalnim polimerima, zbog izvrsne otpornosti na otapalo acetala.

Toplinsko zavarivanje različitim metodama uspješno se koristi i na homopolimeru i na kopolimeru.