Aké sú rozdiely medzi homopolymérnym POM (napr. DuPont 100P) a kopolymérovým POM (napr. M90 od Polyplastics-44)? - Správy

POM (polyoxymetylén) je tiež známy ako „acetal“ alebo „Delrin“. Tieto prezývky pochádzajú od spoločností, ktoré ich vynašli-ako „rodičov“ tohto materiálu.

Existujú dve primárne kategórie polyoxymetylénu: jedna sa nazýva kopolymér POM a druhá je homopolymérna POM. Spoločnosť, ktorá vyvinula kopolymér POM (Celanese, USA), si zaregistrovala ochrannú známku „Celcon“, ktorá sa v niektorých regiónoch foneticky prekladá ako „acetal“. Spoločnosť, ktorá vyvinula homopolymérny POM (DuPont, USA), si zaregistrovala ochrannú známku "Delrin."

Polyoxymetylén je lineárny polymér bez bočných reťazcov, ktorý sa vyznačuje vysokou hustotou a vysokou kryštalinitou. Na základe rozdielov v chemickej štruktúre jeho molekulových reťazcov ho možno rozdeliť na dva typy: homopolymérny POM a kopolymérny POM.

Základný rozdiel medzi kopolymérom POM a homopolymérnym POM spočíva v ich chemickej architektúre, ktorá zase určuje ich variácie v tepelnej stabilite, mechanickom správaní a spracovateľských charakteristikách:

1. Chemická štruktúra a stabilita: Homopolymér POM sa vyrába polymerizáciou formaldehydových monomérov. Jeho molekulárne reťazce sú veľmi pravidelné, ale vykazuje zlú tepelnú stabilitu a má tendenciu sa pri zahrievaní rozkladať, pričom sa uvoľňuje plynný formaldehyd. Kopolymér POM zavádza komonoméry, ako je etylénoxid, do hlavného reťazca, čím prerušuje kontinuitu reťazca vytvorením uhlíkových-uhlíkových väzieb. To výrazne zvyšuje tepelnú stabilitu a poskytuje silnejšiu odolnosť voči kyselinám, zásadám a hydrolýze horúcou vodou.

2. Mechanické a fyzikálne vlastnosti: V porovnaní s kopolymérom POM má homopolymér POM vyššiu kryštalinitu, čo vedie k väčšej tvrdosti, tuhosti a odolnosti proti tečeniu. Jeho pevnosť v ťahu a únavová životnosť pri izbovej teplote sú vo všeobecnosti lepšie ako u kopolyméru. Kopolymér POM má mierne nižšiu kryštalinitu a mierne nižšiu tuhosť, ale ponúka lepšie dlhodobé-výkonnosť tepelného starnutia, nižší koeficient tepelnej rozťažnosti a lepšiu rozmerovú stabilitu v prostrediach so striedaním vysokých a nízkych teplôt.

3. Spracovanie a aplikácia: Homopolymér POM má úzke spracovateľské okno a vyžaduje prísnu kontrolu teploty, aby sa zabránilo rozkladu. Zvyčajne sa používa pre presné ozubené kolesá a ložiská, ktoré vyžadujú veľmi vysokú počiatočnú pevnosť. Kopolymér POM má širšie spracovateľské okno, je menej náchylný na rozklad a je vhodný- na vstrekovanie dielov s dlhými dráhami toku alebo zložitými geometriami. Má tiež výhody v prostrediach s dlhodobým zahrievaním alebo vlhkosťou, ako sú palivové systémy a komponenty, ktoré prichádzajú do styku s vodou.

Charakteristika POM Engineering Plastic

1. POM vo všeobecnosti nevyžaduje predsušenie pred spracovaním, ale počas spracovania sa odporúča predhriatie (okolo 80 stupňov), aby sa zvýšila rozmerová stabilita produktu.

2. POM má veľmi úzky rozsah teploty spracovania. Trochu príliš dlhý pobyt v sude alebo prekročenie teploty 220 stupňov spôsobí rozklad, čím sa vytvorí vysoko dráždivý formaldehydový plyn.

3. Pri vstrekovaní POM by mal byť prídržný tlak relatívne vysoký (blízko vstrekovacieho tlaku), aby sa znížil pokles tlaku. Rýchlosť skrutky by nemala byť nastavená príliš vysoko a tavný vankúš by mal byť obmedzený na minimum.

4. Výrobky POM majú vysokú mieru zmrštenia a sú náchylné na potopenie alebo deformáciu. POM má vysokú špecifickú tepelnú kapacitu a teplota formy je vysoká (80-100 stupňov). Výrobky sú pri vyberaní z formy veľmi horúce a vyžadujú si starostlivé zaobchádzanie.

5. POM sa najlepšie formuje za podmienok "stredného tlaku, strednej rýchlosti, nízkej teploty taveniny a relatívne vysokej teploty formy." Presné diely vyžadujú kontrolovanú teplotu formy.

6. Vysoká mechanická pevnosť a tuhosť.

7. Relatívne vysoká únavová pevnosť.

8. Dobrá odolnosť voči životnému prostrediu a odolnosť voči organickým rozpúšťadlám.

9. Silná odolnosť voči opakovanému nárazu, dobré elektrické vlastnosti, dobrá odolnosť, samomazacie vlastnosti, dobrá odolnosť proti opotrebovaniu a vynikajúca rozmerová stabilita.

Typické aplikácie POM plastu

Môže nahradiť väčšinu ne-železných kovov. Používa sa v automobiloch, obrábacích strojoch, vnútornostiach nástrojov, ložiskách, spojovacích materiáloch, ozubených kolesách, pružinových doskách, potrubiach, komponentoch dopravníkových pásov, elektrických kanvičkách, krytoch čerpadiel, vodných sitách, vodovodných kohútikoch a podobných produktoch.

Vlastnosti POM plastu

Polyoxymetylén je hladký, lesklý, tvrdý a hustý materiál bielej farby, s tenkostennými časťami, ktoré vyzerajú ako priesvitné. Jeho spaľovacie vlastnosti: ľahko horľavé; po odstránení z plameňa pokračuje v horení; plameň sa javí ako žltý hore a modrý dole; vytvára roztavené kvapky; a vydáva silný dráždivý formaldehyd alebo rybí zápach. POM je nepriehľadný s dobrou farbiacou schopnosťou. Špecifická hmotnosť: 1,41-1,43 g/cm³. Zmrštenie výlisku: približne 2 %. Teplota tvarovania: 170-200 stupňov . Podmienky sušenia: 80-90 stupňov počas 2 hodín. Dlhodobá tepelná odolnosť POM-nie je mimoriadne vysoká. Krátkodobá tepelná odolnosť homopolyméru POM je o viac ako 10 stupňov vyššia ako odolnosť kopolyméru POM, ale dlhodobá tepelná odolnosť kopolyméru POM je asi o 10 stupňov vyššia ako odolnosť homopolyméru POM. Môže sa používať dlhodobo v rozsahu teplôt od -40 stupňov do 90 stupňov. POM sa ľahko rozkladá pri 240 stupňoch. Pri rozklade vznikajú dráždivé a korozívne plyny, takže formovacia oceľ by mala byť odolná voči korózii.

1. POM je semi-kryštalický plast s hustotou 1,42 g/cm³. Má vynikajúcu tuhosť a je bežne známy ako "acetal."

2. Má vynikajúce vlastnosti vrátane odolnosti proti únave, odolnosti proti tečeniu, odolnosti proti opotrebovaniu, tepelnej odolnosti a odolnosti proti nárazu. Má tiež nízky koeficient trenia a dobré-mazanie.

3. POM nie je hygroskopický, s mierou absorpcie vody 0,22-0,25%. Vykazuje dobrú rozmerovú stabilitu vo vlhkom prostredí. Miera zmrštenia je asi 2 %, čo sťažuje presnú kontrolu rozmerov počas vstrekovania. Teplota odklonu tepla je 172 stupňov.

Mechanické vlastnosti POM plastu

POM ponúka vysokú pevnosť, vysokú tuhosť, dobrú elasticitu a dobré vlastnosti na zníženie opotrebenia a trenia-. Jeho mechanické vlastnosti sú vynikajúce, so špecifickou pevnosťou dosahujúcou 50,5 MPa a špecifickou tuhosťou 2650 MPa, veľmi blízkou kovom. Zmena mechanických vlastností POM s teplotou je o niečo väčšia pre kopolymér POM v porovnaní s homopolymérnym POM. POM má vysokú rázovú húževnatosť, ale jeho konvenčná rázová húževnatosť je nižšia ako u ABS a PC. POM je citlivý-; zárez môže znížiť rázovú pevnosť o viac ako 90%. Únavová pevnosť POM je vynikajúca, dosahuje 35 MPa, zatiaľ čo PA a PC dosahujú iba 28 MPa. Chovanie POM pri tečení je podobné ako pri PA, iba 2,3 % pri 20 stupňoch a 21 MPa počas 3000 hodín a je menej ovplyvnené teplotou. POM má nízky koeficient trenia, dobrú odolnosť proti opotrebeniu, vysokú medznú hodnotu PV a dobré samomazanie. Keď sa produkty POM trú o seba, vysoké zaťaženie môže ľahko vytvárať hluk podobný kriku.

Elektrické vlastnosti POM plastu

POM má dobrú elektrickú izoláciu, takmer neovplyvnenú teplotou a vlhkosťou. Dielektrická konštanta a dielektrická strata sa veľmi málo menia v širokom rozsahu teplôt, vlhkosti a frekvencie. Odolnosť voči oblúku je vynikajúca a môže sa udržiavať pri vysokých teplotách. Dielektrická pevnosť POM súvisí s hrúbkou: 82,7 kV/mm pri hrúbke 0,127 mm a 23,6 kV/mm pri hrúbke 1,88 mm.

Environmentálny výkon POM plastu

POM nie je odolný voči silným zásadám a silným oxidačným činidlám, ale má určitú stabilitu voči zriedeným a slabým kyselinám. POM má dobrú odolnosť voči rozpúšťadlám, odoláva uhľovodíkom, alkoholom, aldehydom, éterom, benzínu, mazacím olejom a slabým zásadám, pričom si zachováva značnú chemickú stabilitu pri vysokých teplotách. Nízka absorpcia vody poskytuje dobrú rozmerovú stabilitu. POM má zlú odolnosť voči poveternostným vplyvom. Dlhodobé-vystavenie UV žiareniu zhoršuje mechanické vlastnosti a spôsobuje kriedovanie a praskanie na povrchu.

Spracovateľnosť POM plastu

Kryštalický materiál s úzkym rozsahom topenia. Rýchlo sa topí a tuhne. Mierne ochladenie pod bod topenia spôsobí kryštalizáciu. Stredná tekutosť. Nízka absorpcia vlhkosti znamená, že môže byť spracovaná bez sušenia.

Upravený POM

1. Vystužený POM: Hlavnými výstužnými materiálmi sú sklenené vlákna, sklenené guľôčky alebo uhlíkové vlákna, pričom najbežnejšie sú sklenené vlákna. Zosilnený mechanický výkon sa môže zlepšiť 2-3 krát a teplota vychýlenia tepla (HDT) sa môže zvýšiť o viac ako 50 stupňov.

2. Opotrebenie-upravený POM: Pridanie grafitu, PTFE, sulfidu molybdénu, mazacieho oleja alebo PE s nízkou molekulovou hmotnosťou môže zlepšiť mazanie. Napríklad pridanie 5 dielov PTFE do POM môže znížiť koeficient trenia o 60 % a zvýšiť odolnosť proti opotrebeniu 1-2-krát. Pridanie tekutého mazacieho oleja môže výrazne zlepšiť odolnosť proti opotrebovaniu a zvýšiť hraničnú hodnotu PV. Na zlepšenie disperzie oleja sú potrebné nosiče absorbujúce olej, ako sú sadze, hydroxid hlinitý, síran bárnatý alebo EPR. Pridanie 5 % oleja do POM zlepšuje odolnosť proti opotrebeniu o 72 %, pričom hraničná hodnota PV dosahuje 3,9 MPa·m/s (čistý POM je 0,213 MPa·m/s), čo je 3-20-krát viac ako v prípade iných technických plastov.

Vynálezca homopolymérneho POM – DuPont (Delrin)

POM spoločnosti DuPont sa klasifikuje hlavne podľa viskozity: prvá číslica produktu približne predstavuje rýchlosť toku taveniny. Klasifikácia teda zahŕňa série 100, 300, 500 a 900. Rýchlosť toku taveniny sa zvyšuje s číslom (vyššia MFR znamená nižšiu viskozitu). Príklad porovnania viskozity: POM 100NC010 > POM 300CP BK642 > POM 500AF > POM 900P BK602.

Pravidlá nomenklatúry Delrin® POM (významy predpony/prípony)

• Predpona:

- FG: Potravinová kvalita

- PC: Lekársky stupeň

- SC: Lekársky stupeň

• Prípona (príklady):

- AF: Mazané PTFE

- AL: Nové mazivo

- CL: Chemicky lubrikovaný

- KM: Kevlar® Lubricated

- TL: Lubrikovaný teflónom®

- CP: Vylepšené spracovanie