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特种定制

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聚甲醛POM原料特种需求改性方案


引言


    聚甲醛POM树脂(Polyoxymethylene):是一种高密度、高结晶性的线性无侧链聚合物,其分子结构是以碳氧键形式组成,具有优异的刚性性能和机械性能
    经过性能改良后的POM原料,具有金属的许多特性并可以避开金属的许多缺点,被广泛应用在军工工业、机械制造、精密仪器、电子设备和日常器具上。
 
根据使用方向的需求,POM改性可分为:
    1、 POM增强高硬改性
    2、 POM增韧抗蠕改性
    3、 POM耐磨润滑改性
    4、 POM功能需求改性
        A、 POM介电性改性
        B、 POM阻燃化改性
        C、 POM耐候性改性
        D、 POM低VOC改性
    环塑集团提供最全面最优质的POM改性服务,为贵公司量身打造最佳生产原料!              
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正文


    聚甲醛:被誉为“超钢”、“赛钢”和“特灵”, 又称聚氧亚甲基,英文缩写为POM。通常四甲醛聚合而成,分子链为碳氧键组成,内聚密度高、聚集紧密、结晶度高的特点,具有优异的刚性和机械强度特性。
    聚甲醛POM树脂经过性能需求改性之后,其物性强度可以有相当大的提升,达到或超过金属的性能,从而满足不同产品的性能需求。广泛应用在军工工业、机械制造、精密仪器、电子设备和日常器具上。也是高新材料研究领域的主要研究方向,具有非常大的研究价值。

聚甲醛POM的分子表达式

一、聚甲醛POM的发展历程

 
1、1859年布特列洛夫首次发现甲醛制备低分子量聚甲醛。
2、1940年DU PONT公司发表了无水甲醛聚合方法的专利,为聚甲醛工业化生产奠定了基础。
3、塞拉尼斯公司开发了三聚甲醛和环氧乙烷制备POM的方法,并与1960年实现了共聚甲醛的工业化生产。
4、1963年德国Hoechst和Celanese合资成立公司泰科那(Ticona),以“Hostaform”为商品名生产销售聚甲醛。
5、Ticona和Daicel合资的宝理公司(Polyplastic)于1968年开始了以“Duracon”为商品名的共聚甲醛工业化生产(夺钢)。
6、旭化成工业公司于1972年和1987年分别开始生产均聚甲醛和共聚甲醛,商品名为“Tenac”和“Tenac—C”。
7、三菱瓦斯化学公司于1981年开始了以“Jupital”命名的共聚甲醛的工业化生产。

聚甲醛POM研发公司

二、聚甲醛POM改性的意义

 
    POM在成形加工过程中极易结晶,生成尺寸较大的球晶,当材料受到冲击时,这些尺寸较大的球晶容易形成应力集中点,造成材料的破坏。
POM缺口敏感性大,缺口冲击强度低,成型收缩率高,制品易产生内应力,难于紧密成型。这极大的限制了POM的使用范围,在某些方面不能满足工业要求。
    为了更好地适应高速、高压、高温、高负荷等苛刻的工作环境,进一步扩大POM的应用范围,需进一步提高聚甲醛的冲击韧性,耐热和耐摩擦等性能。
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三、聚甲醛POM改性的关键问题

 

1、聚甲醛改性研究的关键:

    聚集一批材料科学家、设计工程师、技术支持专家、客户服务专家、为高性能的化工新材料提供解决方案。
    按生产需求和定制方式,提供高性能材料。

2、POM的物理改性关键:

    在于复合体系相间的相容性,应加大多功能增容剂的开发研究。新开发的凝胶体系及原位聚合离聚体增韧使复合体系形成稳定互穿网络,是解决相间相容性的新的研究方向。

3、POM的化学改性关键:

    在于合成过程中通过选择共聚单体在分子链中引入多功能基因,为进一步的改性提供条件;调节共聚单体数量、优化分子结构的设计,合成系列化、功能化和高性能化POM。

聚甲醛POM研发机构

四、聚甲醛POM改性研究方向

 
1、聚甲醛POM改性研究应注重在拓宽传统聚甲醛改性方向研究的同时,加大高性能聚甲醛改性开发研究,着重在以下两个方向:
  A、POM合成中引入功能基团形成具有不同功能的产品;
  B、开发和应用新的增容体系,解决POM和改性单体间的相容问题;
2、在应用上需使聚甲醛适应高速、高压、高温的工作环境,扩大聚甲醛的适用范围,不断进行高性能聚甲醛应用开发,使聚甲醛改性产品形成系列化、功能化和高性能化,同时大力开展改性品种代替其他材料的应用研究,拓宽其应用领域。
 
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五、聚甲醛POM的应用

 
    聚甲醛是五大工程塑料中唯一能基于多种原料路线、从最源头出发、以不太长的过程、大量制造的品种,是甲醇的深加工产品,是煤化工产品链中极其重要的碳一化学下游产品,产量仅次于尼龙和PC。

广泛应用于:
1、军工工业
2、机械制造
3、精密仪器
4、电子设备
5、汽车工业
6、水利配件
7、农用机械
8、日常用品

聚甲醛POM的应用案例

六、聚甲醛POM改性方法

 
按改性方式分类:

1、物理改性:共混 填充 增强
2、化学改性:共聚 嵌段 接枝 互穿网络
 
按产品需求分类:

1、POM增强改性

    常用改性材料:玻璃纤维、玻璃微珠、矿物粉
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POM增强

改性方案
测试项目 拉伸强度 断裂延伸率 弯曲强度 弯曲模量 IZOD
缺口冲击
3.2mm
热变形温度
1.82MPa
密度 成型收缩率 阻燃性
1.6mm
MPa % MPa MPa J/m °C g/cm3 % -
测试方法
ASTM
ISO527 ISO527 ISO527 ISO527 ISO179 ISO75 ISO527 旭化成法 UL-94
10%玻纤增强 GA510 62 15 62 3400 4 110 1.50 1.5-1.8 HB
20%玻纤增强 GA520 54 10 54 4300 4 118 1.56 1.5-1.8 HB
25%玻纤增强 GN705 110 2 110 9000 7 171 1.59 0.4-0.6 HB
25%玻纤增强 GN455 120 2 120 8000 7 163 1.59 0.4-0.6 HB
25%玻纤增强 GN755 120 2 120 8000 7 163 1.59 0.4-0.6 HB
 

2、POM增韧改性

     常用改性材料: TPU热塑性聚氨酯、EPDM三元乙丙橡胶、HDPE/Z-2

POM增韧

改性方案
测试项目 拉伸强度 断裂延伸率 弯曲强度 弯曲模量 IZOD
缺口冲击
3.2mm
热变形温度
1.82MPa
密度 成型收缩率 阻燃性
1.6mm
MPa % MPa MPa J/m °C g/cm3 % -
测试方法
ASTM
ISO527 ISO527 ISO527 ISO527 ISO179 ISO75 ISO527 旭化成法 UL-94
一般增韧改性 MT754 61 5 61 4800 3 131 1.58 1.0-1.2 HB
中等增韧改性 CF452 110 2 110 7500 4 161 1.43 0.3-0.6 HB
高级增韧改性 CF454 130 1 130 13000 5 163 1.46 0.1-0.2 HB

3、POM耐磨改性

      常用改性材料:特氟龙、碳纤维、硅油、石墨粉、二流化钼、芳纶纤维

POM耐磨

改性方案
测试项目 拉伸强度 断裂延伸率 弯曲强度 弯曲模量 IZOD
缺口冲击
3.2mm
热变形温度
1.82MPa
密度 成型收缩率 阻燃性
1.6mm
MPa % MPa MPa J/m °C g/cm3 % -
测试方法
ASTM
ISO527 ISO527 ISO527 ISO527 ISO179 ISO75 ISO527 旭化成法 UL-94
一般耐磨改性 FS410 65 18 65 3100 4 100 1.46 1.8-2.2 HB
中等耐磨改性 LA543 63 30 63 2800 7 100 1.38 1.8-2.2 HB
高耐磨改性 LS701 65 6 65 3100 6 100 1.42 1.8-2.2 HB
硅油耐磨改性 LZ750 62 15 62 2700 3 100 1.39 1.6-2.0 HB
无机耐磨改性 LD755 53 10 53 3500 3 110 1.52 1.4-1.6 HB
 

4、POM功能化改性

  A、导电性能:
      常用改性材料:炭黑、碳纤维、不绣钢纤维、纳米管
  B、阻燃性:
      常用改性材料: 氮系三聚氰胺氰尿酸盐
  C、耐候性:
      常用改性材料:抗氧剂、光稳定剂

POM功能化

改性方案
测试项目
拉伸强度
断裂延伸率
弯曲强度
弯曲模量
IZOD
缺口冲击
3.2mm
热变形温度
1.82MPa
密度
成型收缩率
阻燃性
1.6mm
MPa
%
MPa
MPa
J/m
°C
g/cm3
%
-
测试方法
ASTM
ISO527
ISO527
ISO527
ISO527
ISO179
ISO75
ISO527
旭化成法
UL-94
导电改性
EF750
52
10
52
2600
3
100
1.41
1.6-2.0
HB
消音改性
SG454
32
80
32
1300
5
74
1.10
1.6-2.0
HB
耐候改性
3013A
69
69
69
2900
13
97
1.42
1.8-2.2
HB
低VOC改性
Z4060
70
40
70
3000
9
100
1.42
1.8-2.2
HB
高周期改性
7050
73
25
73
3300
7
105
1.42
1.7-2.1
HB

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七、改性聚甲醛POM的主要种类

 
增强POM、增韧POM、阻燃POM、耐磨POM、耐候POM、耐油POM、耐水解POM、耐高温POM、耐低温POM、耐热POM、高粘度POM、高韧性POM、高刚度POM、高硬度POM、玻纤增强POM、低翘曲POM、低潜变POM、耐疲劳POM、耐蠕变POM、高流动POM、热稳定POM、防静电POM、柔韧性POM,……