POM改聚甲醛.ppt

1.定义 聚甲醛是：指分子链中以（－CH2－O－）链节为主的线性聚合物。简写为 POM。 2. 发展简史 1859年A．M．Butlever首先合成了聚甲醛，制得的这种聚合物具有脆性，并且到达成型温度时大量分解成甲醛气体。 1942年美国 Du Pout公司首先发表生产聚甲醛均聚物的专利，1959年工业化生产。1961年美国 Celanse公司生产出共聚甲醛。 目前德国的 Ticona塑料公司、BASF公司、日本的Polyplastics公司、三菱瓦斯公司都生产共聚甲醛。 我国吉林石井沟联合化工厂、上海溶剂厂生产共聚甲醛。 3. 特点 POM具有高的力学性能，如强度、模量、耐磨性、韧性、耐疲劳性和抗蠕变性，还具有优良的电绝缘性、耐溶剂性和加工性。比强度和比刚度与金属很接近，所以可替代有色金属制作各种结构零部件。 因而成为五大通用工程塑料之一，继PA、PC之后排第3位。 聚甲醛可分为均聚甲醛和共聚甲醛两大类，共聚甲醛较均聚甲醛的热稳定性好，其它性能基本相似。 4. 用途 均聚甲醛具有优良的物理、力学、电绝缘性以及耐有机溶剂、耐磨、抗蠕变、耐疲劳等特性。广泛应用于： 如齿轮、凸轮、轴承、衬套、垫圈、阀门、液体输送管道、把手及化工容器等。 在汽车上可以制作万向轮、汽化器，在建筑上制作水龙头， 在农业中制作喷灌器喷嘴、喷雾器元件．还可做录音机、录像机磁带卷轴、抽水马桶浮球等。 共聚甲醛在农业机械、电器工业、建筑运输和精密仪器等领域中。 用作轴承、齿轮、凸轮、管材、导轨等产品以代替铜、锌等有色金属。 还可用作汽车中的燃料泵、动力阀、马达齿轮、汽化器部件、万向节轴承。 计算机外壳、洗衣机滑轮、影碟机零件、耐腐蚀消防水龙头和接头。 二、聚甲醛的合成 1、均聚甲醛的合成 均聚甲醛的制备是以精制过的三聚甲醛为原料，以活性较大的三氟化硼乙醚络合物为阳离子催化剂，在石油醚等惰性溶剂中进行溶液聚合，反应式为: 反应结束后进行溶液回收，并使聚合物粉料经水煮、洗涤、干燥后在酯化釜内进行酯化反应或醚化反应的后处理，来除去对热很不稳定的半缩醛端基。 经封端后处理得到的粉料加人抗氧剂、紫外线吸收剂及其它助剂后再经挤出造粒即得到商品聚甲醛粒料。 2、共聚甲醛的合成 共聚甲醛的制备可选择与均聚甲醛相似的溶液聚合法，一般以3％～5％摩尔比的二氧五环，和三聚甲醛作为共聚单体，其反应式为 上述反应结束后也需进行后处理以除去端基上的半缩醛结构。 可用3％氨水在137～147℃，(4～12)×105Pa下处理2～3h，使端基达到稳定状态，也可以在 190～210℃及 N2保护下或在空气中（须加人防老剂和稳定剂）熔融处理 30～60min。 三、聚甲醛的结构与性能 聚甲醛是一种没有侧链的高密度、高结晶度的线性聚合物。 ①C—O键的键长（1.46×10―10m）比C—C键的键长（1.55×10―10m）短，因而聚甲醛链轴方向的填充密度大。 ②聚甲醛分子链中C和O原子不是平面曲折构型而是螺旋构型，所以分子链间距离小、密度大。 如与PE相比，均POM的密度为 1.425～1.430g／cm3，而PE为 0.960 g／cm3，当分子主链中引人少量C—C键后的共聚POM 密度则稍有降低（1.410 g／cm3），但仍比PE高得多。 ③聚甲醛分子链的柔顺性大，链的结构规整性高，所以造成其结晶度高，结晶能力强。 均聚甲醛的结晶度为75％～85％，共聚甲醛为70％～75％。聚甲醛十分容易结晶，即使快速淬火，结晶度也能达到65％以上。 例如经－80℃淬火的试样，当温度升高到25℃时结晶度已达65％，完全非晶态 的聚甲醛只有在－100℃时才能得到。 结晶度随淬火温度的升高而逐渐增大，低温淬火所得到的低结晶度的形态是很不稳定的，放置于室温后结晶度还会随时间增长而增加。 升温在100～150℃的温度范围内处理聚甲醛，会使其结晶结构更趋完善，但在150～175℃范围内结晶度会逐渐降低，于175～180℃范围内结晶度会突然降低，只有当温度超过181℃ 时晶核才能完全消失。 分子量： 聚甲醛的平均聚合度在 1000～1500之间，数均分子量为 30000～45000，分子量分布窄。 ④ 高密度和高结晶度是聚甲醛具有优良性能的主要原因。如硬度大和模量高，尺寸稳定性好，耐疲劳性突出，不易被化学介质腐蚀等。 ⑤ 尽管聚甲醛分子链中C—O键有一定的极性，但由于高密度和高结晶度束缚了偶极矩的运动，从而使其仍具有良好的电绝缘性能和介电性能。 ⑥聚甲醛端基中含有半缩醛结构导致其热稳定性差，当加热至100℃左右时可从其端基的半缩醛处逐渐解聚。 当加热至170℃左右时，可从其分子链的任何一处发生自动氧化反应而放出甲醛，甲醛在高温有氧时会被氧化成为甲酸，甲酸对聚甲醛的降解反应有自动加速催化作用，