POM的定義:聚甲醛(英文:polyformaldehyde)又名縮醛樹脂(acetal resins);聚氧亞甲基(polyoxymethylene)。全名聚甲醛樹脂,簡稱聚甲醛,熱塑性結(jié)晶聚合物。
POM因其出色的機(jī)械性能、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性等性能廣泛應(yīng)用于汽車、電子電器等行業(yè)。
POM分為兩大類,一類為均聚甲醛,以杜邦和旭化成為代表,另一類為共聚甲醛,除了上述兩家,其他供應(yīng)商的產(chǎn)品基本都為共聚,旭化成是個NB公司,均聚和共聚都生產(chǎn)。這里簡單介紹一下均聚和共聚的特點,以便更準(zhǔn)確的選擇材料。
主流的一些POM廠家:
均聚甲醛適合用于一些收到高沖擊力的應(yīng)用,比如雨刮電機(jī)齒輪,當(dāng)磅礴大雨中汽車雨刮開到最高檔的時候,高速工作外加急停反向的沖擊力… 好吧,這個應(yīng)用現(xiàn)在為止還是均聚的天下。
另外,為了得到同樣的沖擊強(qiáng)度,使用均聚甲醛可以設(shè)計更薄的壁厚來降低成本,然并卵,由于材料成本太高,減小了這點壁厚似乎還是貴。
還有一個性能就是低溫沖擊,均聚的低溫沖擊性能同樣遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于共聚,因此需要低溫性能的產(chǎn)品,例如滑雪板上的部件,更喜歡用均聚甲醛。
下面我們來研究一下長期性能,一般這些性能從物性表上是反映不出來的,我們需要了解一下材料的結(jié)構(gòu):
1)耐熱性能
耐熱性能≠熔點,而是POM長期在高溫環(huán)境下工作的能力。由于均聚甲醛分子鏈中基本都是-C-O-鍵,鍵能大約為20~40 kcal/mol,而共聚甲醛中增加了一些-C-C-O-鍵,鍵能大約是60~80 kcal/mol, 因此需要共聚甲醛分解所需的能量更高,so,共聚甲醛的長期熱穩(wěn)定性更好。
熱穩(wěn)定性能影響的不僅是產(chǎn)品的工作環(huán)境,同時對于現(xiàn)在汽車產(chǎn)業(yè)的VOC及氣味管控也有著很大的影響,均聚甲醛注塑的時候氣味大,而對于POM而言,氣味一般就代表甲醛釋放量大,這酸爽,聞過的都知道。
2)耐化學(xué)性
除了酸性物質(zhì)耐受性差以外,POM對大部分的化學(xué)試劑耐受性都非常好,因此廣泛應(yīng)用于汽車油泵之類需要耐化學(xué)性的部件。
從分子結(jié)構(gòu)來看,共聚甲醛的耐化學(xué)性應(yīng)該是優(yōu)于均聚甲醛,但是目前沒有數(shù)據(jù)支持…
3)耐摩擦磨損性
由于均聚甲醛的結(jié)晶度比共聚甲醛高,因此材料的硬度更高更耐磨,100P的洛氏硬度為M88,高粘度共聚POM為M78~80,同樣的,低粘度的POM分子鏈排列比高粘度更規(guī)整,結(jié)晶度略高,因此低粘度的耐磨性比高粘度略好。
4)耐蠕變性
從官方數(shù)據(jù)來看,共聚甲醛和均聚甲醛的蠕變強(qiáng)度對比如下:
均聚甲醛比普通高粘度的共聚甲醛的蠕變性能更好。因此還有很多的玻璃升降器滑塊、滑輪選用均聚甲醛,當(dāng)然現(xiàn)在越來越多的設(shè)計換成了共聚甲醛,因為均聚甲醛不但貴,還對于VOC和氣味問題沒有什么有效控制方法。
總結(jié)一下,均聚甲醛具有非常出色的短期機(jī)械性能和耐磨性能,美國-杜邦 Delrin POM的’聚甲醛之王’稱號也非浪得虛名。但是高成本極大的限值了均聚甲醛的應(yīng)用,并且慢慢被共聚甲醛取而代之,在相當(dāng)大的一部分應(yīng)用中,共聚都有替代均聚的可能性。