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POM聚甲醛的前世今生

艾邦高分子  · 公众号  · 化学  · 2017-04-04 18:48

正文

一、聚甲醛POM的发展历史


POM在行业内有一个美称叫“ 赛钢 ”或 超钢 ,今天我们就来聊一聊它的历史。

要说到 POM 的历史呢,要追溯到上上个世纪,前苏联的化学家发现了 POM 的前身——甲醛二聚体。 上世纪初,德国化学家奥尔巴赫和巴塞尔在实验室合成了真正意义上的聚甲醛。

之后的二三十年,是由德国化学家, 1953 年诺贝尔化学奖获得者 赫尔曼·施陶丁格 (德语: Hermann Staudinger )发现的 POM 。他在 1920 年代研究高分子时发现了 POM 的结构与聚合过程,对 POM 进行了相对比较系统的研究。但是由于热稳定性的问题, POM 当时并未实现商业化。

在1952年, 杜邦 公司的化学家合成了另一种 POM ,并且在 1956 年为其均聚物申请了专利。

杜邦公司将 R N MacDonald 作为高分子量 POM 专利发明人。 MacDonald 和他同事的专利描述了端基为半缩醛( ~O CH2OH )的高分子量 POM 的制备方法。但是由于缺乏足够的热稳定性,这种 POM 还是不能够商用。具备热稳定性也意味着可以商用的 POM 是由 Dal Nagore 发明的,他发现用乙酸酐对 POM 进行端基处理可以将容易解聚的半缩醛转变成热为稳定的,可以融化的塑料。

1962年, 塞拉尼斯有了自己的共聚甲醛—— Celcon® ,并在美国实现了商业化生产。

1963年, 塞拉尼斯与 Hoechst 在德国合资成立了泰科纳,生产 Hostaform® 共聚甲醛。

1968年, 塞拉尼斯和大赛璐在日本合资成立了宝理塑料,生产 Duracon 共聚甲醛,这也是亚洲最早的共聚甲醛的生产;

2004年, 杜邦与旭化成在张家港建立 4 万吨的共聚甲醛的工厂;

2005年, PTM 宝泰菱在南通的共聚甲醛开工,产能 6 万吨 / 年。(宝泰菱:宝理、泰科纳、三菱瓦斯)

……


二、聚甲醛的结构与性能

聚甲醛 ( 英文: polyformaldehyde ,缩写为 POM) ,热塑性结晶聚合物,被誉为 超钢 或者 赛钢 ,又称聚氧亚甲基。

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、耐磨性、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。

POM 共性: 高结晶、高刚性、强度、自润滑、抗疲劳强度、耐化学品、抗蠕变性能、低吸水性、尺寸稳定性。

性能对比:

性能

均聚甲醛

共聚甲醛

结构式

密度 g/ ㎝³

1.43

1.41

结晶度 %

75-85

70-75

熔点 ℃

175

165

刚性 *

+

0

抗冲击性 *

+

0

热稳定性

0

+

热老化

0

+

耐热水

-

+

耐碱性

- PH4-10

+ PH4-14

耐酸性

-

-

*短期性能

备注:(+)性能更优,( - )性能更差, 0 基准水平

三、POM的主要应用领域

POM 综合性能优异,尤其是它的耐磨性、耐化学药品性和耐疲劳性突出,因此获得了广泛的应用。

汽车工业 POM 的主要应用领域

可制造汽化器部件、输油管、泵、动力阀、轴承、万向节轴承、齿轮、曲柄、手柄、把手、仪表板、轴套、护罩、汽车升降窗装置和汽车上的电器开关、安全装置等。







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