Penerangan POM (Acetal) -XYH Plastik

Aplikasi tipikal untuk POM yang dibentuk suntikan termasuk komponen kejuruteraan prestasi tinggi seperti roda gear kecil, galas bola, pengikat ski, pengikat, pemegang pisau, dan sistem kunci. Bahan ini digunakan secara meluas dalam industri elektronik automotif dan pengguna. Stok senapang M16 dan bahagian lain dibuat.

Polyoxymethylene ditemui oleh Hermann Staudinger, seorang ahli kimia Jerman yang menerima Hadiah Nobel 1953 dalam Kimia. Beliau telah mengkaji pempolimeran dan struktur POM pada tahun 1920 -an sambil meneliti makromolekul, yang dicirikannya sebagai polimer. Oleh kerana masalah dengan kestabilan haba, POM tidak dikomersialkan pada masa itu.

Sekitar 1952 ahli kimia penyelidikan di DuPont mensintesis versi POM, dan pada tahun 1956 syarikat itu memfailkan perlindungan paten homopolimer. DuPont kredit RN MacDonald sebagai pencipta berat molekul tinggi POM. Paten oleh MacDonald dan rakan sekerja menggambarkan penyediaan hemiacetal berat molekul tinggi (~ O-Ch2OH) yang ditamatkan POM, tetapi ini kekurangan kestabilan terma yang mencukupi untuk menjadi berdaya maju secara komersil. Pencipta homopolimer POM yang stabil (dan oleh itu berguna) adalah Dal Nagore, yang mendapati bahawa reaksi hemiacetal berakhir dengan anhydride asetik menukarkan hemiacetal yang mudah dikurangkan ke plastik yang boleh diproses secara stabil.

DuPont menyelesaikan pembinaan sebuah kilang untuk menghasilkan versi Resin Acetal sendiri, bernama Delrin di Parkersburg, West Virginia, pada tahun 1960. Juga pada tahun 1960, Celanese menyelesaikan penyelidikan sendiri. Tidak lama selepas itu, dalam perkongsian terhad dengan firma Frankfurt Hoechst AG, sebuah kilang dibina di Kelsterbach, Hessen; Dari sana, Celcon dihasilkan bermula pada tahun 1962, dengan Hostaform menyertai setahun kemudian. Kedua -duanya kekal dalam pengeluaran di bawah naungan Celanese, dan dijual sebagai sebahagian daripada kumpulan produk yang kini dikenali sebagai Hostaform/Celcon Pom

Proses pembuatan yang berbeza digunakan untuk menghasilkan versi homopolimer dan kopolimer POM.

Homopolimer

Untuk membuat homopolimer polyoxymethylene, formaldehid anhydrous mesti dihasilkan. Kaedah utama adalah dengan reaksi formaldehid berair dengan alkohol untuk menghasilkan hemiform, dehidrasi campuran hemiform/air (sama ada dengan pengekstrakan atau penyulingan vakum) dan pelepasan formaldehid dengan memanaskan hemiform. Formaldehid kemudian dipolimerisasi oleh pemangkinan anionik dan polimer yang dihasilkan stabil oleh tindak balas dengan anhidrida asetik. Contoh biasa ialah Delrin DuPont.

Copolymer

Untuk membuat kopolimer polyoxymethylene, formaldehid biasanya ditukar kepada trioxane (khususnya 1,3,5-trioksana, juga dikenali sebagai trioxin). Ini dilakukan oleh pemangkinan asid (sama ada asid sulfurik atau resin pertukaran ion asid) diikuti dengan pemurnian trioxane dengan penyulingan dan/atau pengekstrakan untuk menghilangkan air dan hidrogen aktif lain yang mengandungi kekotoran. Kopolimer biasa adalah Hostaform dari Ticona dan Ultraform dari BASF.

Monomer bersama biasanya dioxolane tetapi etilena oksida juga boleh digunakan. Dioxolane dibentuk oleh tindak balas etilena glikol dengan formaldehid berair atas pemangkin asid. Diols lain juga boleh digunakan.

Trioxane dan dioxolane dipolimerisasi menggunakan pemangkin asid, sering boron trifluoride etherate, BF3 OET2. Polimerisasi boleh berlaku dalam pelarut bukan kutub (di mana bentuk polimer sebagai buburan) atau dalam trioxane yang kemas (contohnya dalam extruder). Selepas pempolimeran, pemangkin berasid mesti dinyahaktifkan dan polimer stabil oleh cair atau hidrolisis larutan untuk menghapuskan kumpulan akhir yang tidak stabil.

Polimer yang stabil dicairkan, menambah penstabil termal dan oksidatif dan pelincir pilihan dan pengisi pelbagai.

Fabrikasi

POM dibekalkan dalam bentuk granulasi dan boleh dibentuk ke dalam bentuk yang dikehendaki dengan menggunakan haba dan tekanan. Dua kaedah pembentukan yang paling biasa digunakan ialah pengacuan dan penyemperitan suntikan. Pencetakan putaran dan pencetakan tamparan juga mungkin.

Aplikasi tipikal untuk POM yang dibentuk suntikan termasuk komponen kejuruteraan prestasi tinggi (misalnya roda gear, pengikatan ski, pengikat, sistem kunci) dan bahan digunakan secara meluas dalam industri elektronik automotif dan pengguna. Terdapat gred khas yang menawarkan ketangguhan mekanikal yang lebih tinggi, kekakuan atau sifat geseran/ haus yang rendah.

POM biasanya diekstrusi sebagai panjang berterusan bahagian bulat atau segi empat tepat. Bahagian ini boleh dipotong panjang dan dijual sebagai bar atau stok lembaran untuk pemesinan.

Pemesinan

Apabila dibekalkan sebagai bar atau lembaran yang diekstrusi, POM boleh dimesin dengan menggunakan kaedah tradisional seperti beralih, penggilingan, penggerudian dan lain -lain. Teknik -teknik ini paling baik digunakan di mana ekonomi pengeluaran tidak meraih perbelanjaan pemprosesan cair. Bahan ini adalah pemotongan bebas, tetapi memerlukan alat tajam dengan sudut pelepasan yang tinggi. Penggunaan pelincir pemotongan larut tidak diperlukan, tetapi disyorkan.

Kerana bahan tidak mempunyai ketegaran kebanyakan logam, penjagaan harus diambil untuk menggunakan daya pengapit cahaya dan sokongan yang mencukupi untuk sekeping kerja.

POM machined boleh dimensi tidak stabil, terutamanya dengan bahagian -bahagian yang mempunyai variasi besar dalam ketebalan dinding. Adalah disyorkan bahawa ciri-ciri sedemikian `direka bentuk` misalnya dengan menambahkan fillet atau menguatkan tulang rusuk. Annealing bahagian pra-mesin sebelum penamat terakhir adalah alternatif. Peraturan-peraturan adalah bahawa secara umum, komponen kecil yang dimesin dalam POM menderita kurang melengkung.

Ikatan

Pom biasanya sangat sukar untuk ikatan. Proses dan rawatan khas telah dibangunkan untuk meningkatkan ikatan. Biasanya proses ini melibatkan etsa permukaan, rawatan api atau lelasan mekanikal.

Proses etsa biasa melibatkan asid kromik pada suhu tinggi. DuPont mempunyai proses yang dipatenkan untuk merawat homopolimer asetal yang dipanggil satinizing yang mencipta titik utama di permukaan, memberikan sesuatu pelekat untuk diambil. Terdapat juga proses yang melibatkan plasma oksigen dan pelepasan korona. [6] [7]

Sebaik sahaja permukaan disediakan, beberapa pelekat boleh digunakan untuk ikatan. Ini termasuk epoksi, poliuretan, dan cyanoacrylates. Epoxies telah menunjukkan kekuatan ricih 150-500 psi pada permukaan abraded secara mekanikal dan 500-1000 psi pada permukaan yang dirawat secara kimia. Cyanoacrylates berguna untuk ikatan kepada logam, kulit, getah dan plastik lain.

Kimpalan pelarut biasanya tidak berjaya pada polimer asetal, kerana rintangan pelarut yang sangat baik terhadap asetal.

Kimpalan termal melalui pelbagai kaedah telah digunakan dengan jayanya pada kedua -dua homopolimer dan kopolimer.