POM的定义:聚甲醛(英文:polyformaldehyde)又名缩醛树脂(acetal resins);聚氧亚甲基(polyoxymethylene)。全名聚甲醛树脂,简称聚甲醛,热塑性结晶聚合物。
POM因其出色的机械性能、耐磨性、尺寸稳定性和化学稳定性等性能广泛应用于汽车、电子电器等行业。
POM分为两大类,一类为均聚甲醛,以杜邦和旭化成为代表,另一类为共聚甲醛,除了上述两家,其他供应商的产品基本都为共聚,旭化成是个NB公司,均聚和共聚都生产。这里简单介绍一下均聚和共聚的特点,以便更准确的选择材料。
主流的一些POM厂家:
均聚甲醛适合用于一些收到高冲击力的应用,比如雨刮电机齿轮,当磅礴大雨中汽车雨刮开到最高档的时候,高速工作外加急停反向的冲击力… 好吧,这个应用现在为止还是均聚的天下。
另外,为了得到同样的冲击强度,使用均聚甲醛可以设计更薄的壁厚来降低成本,然并卵,由于材料成本太高,减小了这点壁厚似乎还是贵。
还有一个性能就是低温冲击,均聚的低温冲击性能同样远远高于共聚,因此需要低温性能的产品,例如滑雪板上的部件,更喜欢用均聚甲醛。
下面我们来研究一下长期性能,一般这些性能从物性表上是反映不出来的,我们需要了解一下材料的结构:
1)耐热性能
耐热性能≠熔点,而是POM长期在高温环境下工作的能力。由于均聚甲醛分子链中基本都是-C-O-键,键能大约为20~40 kcal/mol,而共聚甲醛中增加了一些-C-C-O-键,键能大约是60~80 kcal/mol, 因此需要共聚甲醛分解所需的能量更高,so,共聚甲醛的长期热稳定性更好。
热稳定性能影响的不仅是产品的工作环境,同时对于现在汽车产业的VOC及气味管控也有着很大的影响,均聚甲醛注塑的时候气味大,而对于POM而言,气味一般就代表甲醛释放量大,这酸爽,闻过的都知道。
2)耐化学性
除了酸性物质耐受性差以外,POM对大部分的化学试剂耐受性都非常好,因此广泛应用于汽车油泵之类需要耐化学性的部件。
从分子结构来看,共聚甲醛的耐化学性应该是优于均聚甲醛,但是目前没有数据支持…
3)耐摩擦磨损性
由于均聚甲醛的结晶度比共聚甲醛高,因此材料的硬度更高更耐磨,100P的洛氏硬度为M88,高粘度共聚POM为M78~80,同样的,低粘度的POM分子链排列比高粘度更规整,结晶度略高,因此低粘度的耐磨性比高粘度略好。
4)耐蠕变性
从官方数据来看,共聚甲醛和均聚甲醛的蠕变强度对比如下:
均聚甲醛比普通高粘度的共聚甲醛的蠕变性能更好。因此还有很多的玻璃升降器滑块、滑轮选用均聚甲醛,当然现在越来越多的设计换成了共聚甲醛,因为均聚甲醛不但贵,还对于VOC和气味问题没有什么有效控制方法。
总结一下,均聚甲醛具有非常出色的短期机械性能和耐磨性能,美国-杜邦 Delrin POM的’聚甲醛之王’称号也非浪得虚名。但是高成本极大的限值了均聚甲醛的应用,并且慢慢被共聚甲醛取而代之,在相当大的一部分应用中,共聚都有替代均聚的可能性。