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聚甲醛

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聚甲醛
別名 聚氧化亞甲基,聚縮醛
識別
CAS號 9002-81-7  checkY
ChemSpider NA
性質
化學式 (CH2O)n
外觀 無色固體
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。
聚甲醛製造的磨口玻璃接頭

聚甲醛(英語:Polyoxymethylene,簡稱POM),又稱聚氧化亞甲基聚縮醛、賽鋼,是一種在工程中使用的熱塑性塑料,適用於高剛性,低摩擦和優異的尺寸穩定性的場合。

聚甲醛典型的注塑成型應用包括高性能工程部件,例如小齒輪緊固件、刀柄、鎖定器等。該材料被廣泛使用在汽車和消費電子產業。 M16突擊步槍的某些部件也是用它製成。

發展

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POM最先是由德國化學家,1953年諾貝爾化學獎獲得者赫爾曼·施陶丁格(德語:Hermann Staudinger)發現的。他在 1920年代研究高分子時發現了POM的結構與聚合過程。但是由於熱穩定性的問題,POM當時並未實現商業化。

在1952年,杜邦公司的化學家合成了另一種POM,並且在1956年為其均聚物申請了專利。杜邦公司將R N MacDonald作為高分子量POM專利發明人。[1]MacDonald和他同事的專利描述了端基半縮醛(~O–CH2OH)的高分子量POM的製備方法[2]。但是由於缺乏足夠的熱穩定性,這種POM還是不能夠商用。具備熱穩定性也意味著可以商用的POM是由Dal Nagore發明的[3],他發現用乙酸酐對POM進行端基處理可以將容易解聚的半縮醛轉變成熱為穩定的,可以融化的塑料

性質

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POM 的特點是在−40 時仍具有良好的強度硬度剛性。由於 POM 是高結晶度化合物,所以它本質上是不透明的白色,但是可以製成其他的顏色。POM 的密度在 1.410–1.420 g/cm³[4]

POM 的均聚物是一種半結晶聚合物(結晶度75–85%),熔點為175℃。POM 的共聚物的熔點稍低,約為162–173℃。

POM 是一種堅硬但摩擦係數很低物質。但是它很容易在催化下發生聚合物降解反應。POM 的均聚物和共聚物都有通過封端引入的抗解聚的連末端組。對於共聚物來說,第二單元通常是C2(乙二醇)或C4(1,4-丁二醇)單元。這些單元的氧鏈使用了醚鍵代替了縮醛基,從而更加穩定不易水解。POM 對氧化劑敏感,因此通常加入抗氧化劑以提升材料等級。

POM 的優點:

生產過程

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不同的生產工藝可以製造出不同種類的均聚甲醛和共聚甲醛。

均聚甲醛

要製造均聚甲醛,首先要製造無水甲醛。主要方法是首先通過水合甲醛(甲二醇,HCH(OH)2)與乙醇的反應生成甲醛縮(二乙氧基甲烷,CH2(OC2H5)2),再將甲縮醛與水的混合物通過萃取真空蒸餾的方法脫水,然後通過加熱甲縮醛的方式釋放其中的甲醛。此時甲醛在陰離子催化下開始聚合,然後通過乙酸酐進行封端處理,得到穩定的均聚甲醛。本方法最典型的例子是杜邦公司生產的特靈(Delrin)。

共聚甲醛

要製造共聚甲醛,首先要把甲醛轉化為三氧雜環已烷(特別是1,3,5-三氧雜環己烷,又稱三聚甲醛)

引用

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http://www.croberts.com/Polymer-water-pipe-fitting-failures.htm頁面存檔備份,存於網際網路檔案館

外部連結

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