聚甲醛

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聚甲醛
别名 聚氧化亚甲基,聚缩醛
识别
CAS号 9002-81-7
ChemSpider NA
性质
化学式 (CH2O)n
外观 无色固体
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。
聚甲醛制造的磨口玻璃接头

聚甲醛(英文:Polyoxymethylene,以下简称POM),又称聚氧化亚甲基聚缩醛,是一种在工程中使用的热塑性塑料,适用于高刚性,低摩擦和优异的尺寸稳定性的场合。

聚甲醛典型的注塑成型应用包括高性能工程部件,例如小齿轮紧固件、刀柄、锁定器等。该材料被广泛使用在汽车和消费电子产业。 M16突击步枪的某些部件也是用它制成。

发展[编辑]

POM最先是由德国化学家,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。他在 1920年代研究高分子时发现了POM的结构与聚合过程。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。[1]MacDonald和他同事的专利描述了端基半缩醛(~O–CH2OH)的高分子量POM的制备方法[2]。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[3],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

性质[编辑]

POM 的特点是在−40 时仍具有良好的强度硬度刚性。由于 POM 是高结晶度化合物,所以它本质上是不透明]]的白色,但是可以制成其他的颜色。POM 的密度在 1.410–1.420 g/cm³[4]

POM 的均聚物是是一种半结晶聚合物(结晶度75–85%),熔点为175℃。POM 的共聚物的熔点稍低,约为162–173℃。

POM 是一种坚硬但摩擦系数很低物质。但是它很容易在催化下发生聚合物降解反应。POM 的均聚物和共聚物都有通过封端引入的抗解聚的连末端组。对于共聚物来说,第二单元通常是C2(乙二醇)或C4(1,4-丁二醇)单元。这些单元的氧链使用了醚键代替了缩醛基,从而更加稳定不易水解。POM 对氧化剂敏感,因此通常加入抗氧化剂以提升材料等级。

POM 的优点:

生产过程[编辑]

不同的生产工艺可以制造出不同种类的均聚甲醛和共聚甲醛。

均聚甲醛

要制造均聚甲醛,首先要制造无水甲醛。主要方法是首先通过水合甲醛(甲二醇,HCH(OH)2)与乙醇的反应生成甲醛缩(二乙氧基甲烷,CH2(OC2H5)2),再将甲缩醛与水的混合物通过萃取真空蒸馏的方法脱水,然后通过加热甲缩醛的方式释放其中的甲醛。此时甲醛在阴离子催化下开始聚合,然后通过乙酸酐进行封端处理,得到稳定的均聚甲醛。本方法最典型的例子是杜邦公式生产的特灵(Delrin)。

共聚甲醛

要制造共聚甲醛,首先要把甲醛转化为三氧杂环已烷(特别是1,3,5-三氧杂环己烷,又称三聚甲醛)

References[编辑]

http://www.croberts.com/Polymer-water-pipe-fitting-failures.htm

External links[编辑]