الاسيتال

الاسم الشائع لpolyoxymethyene (بوم)

Polyoxymethylene (يشار إلى بوم والمعروف أيضا باسم polyacetal أو polyformaldehyde) هو الهندسة الحرارية المستخدمة في أجزاء التي تتطلب الدقة العالية ، تصلب احتكاك منخفضة والاستقرار الأبعاد ممتازة. ومن المعروف تحت دوبونت التجاري Delrin الاسم.

هيرمان Staudinger ، الكيميائي الألماني الذي حصل على 1953 جائزة نوبل في الكيمياء ، ودرس أولا البلمرة وهيكل بوم في 1920s للبحث في نظرية الجزيء العملاق. بسبب مشاكل أولية مع الثبات الحراري لم يكن تجاريا.

أول توليفها من قبل الكيميائيين حول البحوث دوبونت 1952 ، قدمت الشركة لحماية براءة للhomopolymer في عام 1956 والانتهاء من تشييد مصنع لإنتاج Delrin في باركيرسبيرغ ، ولاية فرجينيا الغربية في عام 1960. أكملت سيلانيز دراستها على كوبوليمر في 1960 ، وتنتج Celcon في عام 1962 وعام 1963 في Hostaform Kelsterbach ، ألمانيا ، في إطار شراكة محدودة مع Ticona.

خصائص
مزايا البلاستيك تستند الاسيتال :

مقاومة كيميائيا
امتصاص الماء منخفضة جدا
مقاومة التحلل من قاعدة
عيوب البلاستيك تستند الاسيتال :

انخفاض تأثير قوة
انخفاض درجة حرارة انصهار
أكثر جمودا من النايلون
التمدد الحراري عالية جدا
حساسة إلى التحلل حامض الكلور والهجوم
أسهم البوليمر الخصائص المشتركة مع البوليمرات الاصطناعية الأخرى مثل منخفض الكثافة (1،4-1،5 g/cm3) ، وسهولة صب عندما وزن جزيئي منخفض بما فيه الكفاية. وهو بوليمر شبه البلورية (75-85 ٪ البلورية) مع درجة انصهار 175 درجة مئوية كما homopolymer. نسخة كوبوليمر وأقل قليلا من 163 نقطة انصهار درجة مئوية. وهي مواد صعبة مع معامل الاحتكاك المنخفض جدا. ومع ذلك ، فإنه عرضة للتدهور البوليمر حفزت بواسطة الأحماض ، والذي هو السبب في استقرار كلا النوعين البوليمر. في حالة homopolymer ، فقد الجماعات نهاية السلسلة التي تقاوم التحلل. مع كوبوليمر ، ووحدة الثاني هو الذي يقاوم الأثير دوري تشطر سلسلة. وهي أيضا حساسة للأكسدة ، ويضاف عادة مضاد للأكسدة إلى الدرجات صب للمادة.

تركيب

لجعل homopolymer polyoxymethylene ، يجب أن يكون إنشاء الفورمالديهايد اللامائية. الطريقة الرئيسية هي رد فعل الفورمالديهايد المائي مع الكحول لإنشاء hemiformal ، جفاف الماء المخلوط hemiformal / (إما عن طريق استخراج أو التقطير الفراغي) والافراج عن الفورمالديهايد عن طريق تسخين hemiformal. هو بلمرة ثم الفورمالديهايد بواسطة الحفز وأنيوني البوليمرات الناتجة من التفاعل مع استقرت أنهيدريد الخل.

لجعل كوبوليمر polyoxymethylene ، يتم تحويلها إلى trioxane عموما الفورمالديهايد. يتم ذلك عن طريق حفز حمض (إما حمض الكبريتيك أو الحمضية راتنجات التبادل الأيوني) ، وإزالة المتزامنة للtrioxane عن طريق التقطير أو الاستخراج. يجفف ثم trioxane لإزالة جميع المياه وغيرها من الشوائب التي تحتوي على الهيدروجين النشط.

الرئيسان مونومر هو عادة ولكن يمكن أيضا dioxolane أكسيد الاثيلين يمكن استخدامها. يتم تشكيل Dioxolane عن طريق تفاعل من جلايكول الإثيلين مع مصدر الفورمالديهايد (trioxane أو الفورمالديهايد المائي مركزة) حافزا على حامض. ويمكن أيضا أن تستخدم ثنائيات البوليثيرات كاملة أخرى.

وبلمرة Trioxane وDioxolane باستخدام حمض حفاز ، في كثير من الأحيان ثلاثي فلوريد البورون BF3 etherate OEt2 ·. ويمكن للبلمرة تجري في المذيبات غير القطبية (في هذه الحالة بمثابة أشكال البوليمر الطين) أو في الذوبان (مثلا ، الطارد). بعد البلمرة ، يجب أن يكون حافزا المعطلة الحمضية واستقرت البوليمر بفعل الحرارة.

وزاد ذوبان البوليمر مستقرة ، مضيفا المثبتات الحرارية والأكسدة ومواد التشحيم والمواد المالئة اختياريا المتنوعة.

تطبيقات

وقد وافقت إدارة الغذاء والدواء Delrin لاستخدامها في صناعة الأغذية. كان يستخدم من قبل شركة ماتيل Delrin 1968 حتي 1972 لإنتاج محامل العجلة منخفضة الاحتكاك العثور على العجلات الساخنة ريدلاين. يرصد Delrin من راتنج homopolymer الاسيتال ، وعندما مقذوف في الأشكال الأساسية الكبيرة (أي أوراق ، وقضبان ، ومواسير) ، يميل إلى أن يكون عرضة للمشاكل المسامية. هذه المشاكل يمكن أن المسامية جعل المنتج أقل موثوقية في تطبيقات معينة. وغالبا ما تستخدم الأسيتال كوبوليمر (Acetron سباق الجائزة الكبرى) ليكون بديلا للDelrin (homopolymer الاسيتال) عندما خطر المسامية عامل في اختيار المواد.

كما انها تستخدم في يوس يو مثل الحرير التي yoyos خيمياء ، غضب من YoYoJam لين ، والحليب التي ولدت حاسمة. Delrin في مداهنة (عند تشكيله على مخرطة) تعطي يو يو مع الاحتكاك أقل بكثير.

كما انها تستخدم على نطاق واسع في علامات الألوان ، حيث يتم استخدامها لصنع المسامير ، ومضخة مقابض وأجزاء أخرى كثيرة. انخفاض تكلفته ، والقوة الكافية ، خفيفة الوزن ، وخصائص ذاتية التشحيم تجعله مثاليا للعلامات. وغيرها من المواد شائعة الاستخدام لعلامات ، Nylatron ، في حين أخف قليلا ، هي أكثر عرضة للتورم. ويمكن لجزء تضخم جعل آلية المستحيل أن تعمل ، وأحيانا حتى الأضرار علامة. نايلون المنتجات المستندة إلى مثل Nylatron يكون أفضل من ارتداء المقاومة Delrin ، ولكن لم يكن لديك جيدة للرطوبة المقاومة ، وليست مناسبة للرطوبة عالية أو التطبيقات تحت الماء.

المقاومة Delrin على السوائل ، وانخفاض معامل الاحتكاك جعلت أيضا من المفيد كبديل ، وإذ تضع في عجلات وعجلات ، ليتم تحديده في الحالات التي يكون فيها للتآكل البيئات جعل الدوارة التقليدية أو غير عملي واضعا الكرة. في منتصف 1960s ، وتستخدم أسطوانات الفونوغراف جيرارد الصانع Delrin في التطبيقات حيث استقرارها ، والاحتكاك المنخفض والمقاومة لمواد التشحيم المشتركة والمنفعة.

Delrin كما اكتشفت مؤخرا استخدام في تصنيع المزامير الأيرلندية (مصنوعة عادة من الخشب) ، صفارات القصدير (مصنوعة عادة من المعدن) ، وموسيقى القرب (مصنوعة عادة من الخشب). Delrin أي صوت المزامير متشابهة أو متطابقة لالمزمار الخشبي ، ولكن يكون من الانكماش أو القضايا المرتبطة عادة تكسير أدوات خشبية في بيئات ساخنة ، باردة ، أو الجافة. بناة مثل Seery ديس ، مايكل Cronnolly من المزامير الرصد والتقييم ، توني ديكسون ، وفوربس روب بناء Delrin المزامير.

أصبحت مختلفة picksDelrin Tortex مادة شعبية متزايدة ليختار الغيتار. فقد متانة ممتازة ، بل هو أكثر مقاومة للارتداء من النايلون في نقطة الاتصال السلسلة ، وخصوصا على الاوتار ذهابا والجرح. Delrin لا صدع أو كسر أو شريط سينمائي مثل البولي فينيل كلورايد (بي في سي) ، ويوفر الصلبة ، وقبضة زلة الحرة ، ويطور "الذاكرة" مع مرور الوقت ، وهذا هو ، فإنه يتطور تدريجيا انحناء طفيف الذي يتوافق مع قبضة المستخدم. اكتسبت يختار Delrin الغيتار ، مثل اختيار دنلوب "Tortex" شعبية يرجع ذلك جزئيا إلى فرض حظر دولي على تجارة ذبل في أواخر 1970s ، التي كانت آنذاك مادة مشتركة تستخدم ليلتقط الغيتار.

Delrin كما تعتز كثيرا من قبل صانعي العديد من اللاعبين من harpsichords ، ويجري استخدامها لplectra ، الذي نتف السلاسل عندما يتم الضغط على مفتاح. وقد وجد Delrin لتوفير نوعية نغمي مشابهة جدا لريشة الطيور المستخدمة في الماضي مرات ، في حين يجري الآن أكثر دواما ومتسقة.

وقد استخدمت Delrin لسنوات عديدة من قبل عدد من الشركات المصنعة والسكاكين لجعل السكاكين ، وخاصة بالنسبة للjacknives.

يستخدم لجعل عجلات Delrin تركيبة في تأمين معظم عالية الأمان آمنة. وهذا يجعل من مقاومة للفك قفل بواسطة بالأشعة السينية بسبب كثافة delrin ومنخفضة. ومع ذلك ، قد يتم استخدام تقنيات قصف النيوترون لفك عجلات delrin. Delrin يزيد أيضا مقاومة القفل في ارتداء.

كما انها تستخدم لجعل الإطار والمتزلجون كرات الصولجان في الركبة لركاب الدراجات النارية / المتسابقين ، فضلا عن شرائح تستخدم قفازات عند longboarding.

Delrin تكتسب شعبية لتصنيع معدات الغوص ، وذلك بسبب وزنها الخفيف والمسامية لمنخفضة لغاز تحت ضغط. ويمكن لبعض المواد البلاستيكية الأخرى استيعاب الغاز تحت الضغط ، وتضخم أو تشوه.

وقد استخدمت Delrin متزايدة لإنشاء هيئة المجوهرات للدروع والأنفاق خاصة أو المقابس للاستخدام في حفر امتدت. في حين ينظر إليها كثيرون على أنها آمنة نسبيا للارتداء اليومي ، وناقش سلامة هذه الممارسة داخل المجتمع خارقة.

كما يجري Delrin يشيع استخدامها كبديل للقرن في koiguchi على السيوف اليابانية الحديثة الصنع.

شركتان التي جعلت متر watthour مكونات تستخدم أيضا في سجلات Delrin السيكلومتر أداة لقياس أقواس الدوائر من نوع بهم لفترة من الوقت. ومع ذلك ، Delrin لديه ميل لتتدهور عند التعرض للأشعة فوق البنفسجية (من الشمس) لفترات طويلة من الزمن -- مما يؤدي إلى مشاكل الأداء في السجل ووضع مكلفة بالنسبة للمصنعين.

تلفيق

قدمت في شكل حبيبات ، يمكن تشكيل بوم في الشكل المطلوب عن طريق تطبيق الحرارة والضغط. في طريقتين تشكيل الأكثر شيوعا المستخدمة هي حقن صب وقذف. التناوب وضربة صب وممكن أيضا.

التطبيقات العملية لبوم حقن مصبوب وتشمل المكونات الهندسية عالية الأداء (مثل عجلات والعتاد ، وربط للتزلج ، والسحابات ، ونظم تأمين) ويستخدم على نطاق واسع المواد في صناعة الالكترونيات الاستهلاكية والسيارات. وهناك الدرجات الخاصة التي تقدم أعلى المتانة الميكانيكية ، وصلابة أو احتكاك منخفضة خصائص ارتداء /.

مقذوف هو شائع بوم كما أطوال مستمرة من مستديرة أو مستطيلة المقطع. ويمكن خفض هذه المقاطع لطول شريط وبيعها كما الأسهم أو ورقة لتصنيع الآلات.

وهي تستخدم عادة من قبل شركات صناعة السيارات لكثير من مكونات السيارات.

بالقطع

كما تم توفيره عند شريط مقذوف أو ورقة ، قد يكون تشكيله Delrin باستخدام الطرق التقليدية مثل تحول ، والطحن ، والحفر وما هذه التقنيات تستخدم أفضل اقتصاديات الإنتاج حيث لا تستحق على حساب ذوبان التجهيز. المادة مجانية لعدة قطاعات ، ولكن لا تتطلب أدوات حادة مع زاوية إزالة عالية. استخدام مواد التشحيم للذوبان القطع ليس من الضروري ، ولكن الموصى بها.

لأن المواد يفتقر إلى جمود معظم المعادن ، ينبغي الحرص على الاستفادة من ضوء القوات تحامل والدعم الكافي للالشغل.

يمكن أن تكون غير مستقرة آلة Delrin الأبعاد ، ولا سيما مع الأجزاء التي تحدث فيها تقلبات كبيرة في سمك الجدار. من المستحسن أن مثل هذه السمات هي 'مصممة التدريجي' على سبيل المثال من خلال إضافة شرائح أو تعزيز أضلاعه. الصلب من أجزاء ما قبل تشكيله قبل التشطيب النهائي هو بديل. وسيادة التجربة هو أنه في العام ، والمكونات الصغيرة تشكيله في Delrin تعاني من أقل تزييفها.

الرابطة

الأسيتال البوليمرات وعادة ما تكون صعبة للغاية السندات. وقد وضعت العمليات الخاصة والعلاجات لتحسين الروابط من الاسيتال. عادة ما تكون هذه العمليات تنطوي على سطح النقش والعلاج لهب أو الكشط الميكانيكية. نموذجية تشمل عمليات الحفر حامض الكروم في درجات حرارة مرتفعة. دوبونت لديه براءة اختراع عملية لعلاج homopolymer الاسيتال دعا satinizing مما يخلق نقاط الربط على السطح ، وهو ما يعطي شيئا لاصقة للاستيلاء. وهناك أيضا العمليات التي تنطوي على الأوكسجين البلازما والتفريغ كورونا.

بعد الانتهاء من إعداد السطح ، يمكن استخدام عدد من المواد اللاصقة لالترابط. وتشمل هذه epoxies ، البوليوريثان ، وcyanoacrylates. وقد أظهرت قوة القص Epoxies 150-500 رطل على الأسطح متآكل ميكانيكيا و500-1000 رطل على الأسطح المعالجة كيميائيا. Cyanoacrylates مفيدة للارتباط إلى المعادن والجلود والمطاط واللدائن الأخرى.

لحام المذيبات غير ناجحة عادة على البوليمرات الاسيتال ، وذلك بسبب المقاومة من المذيبات ممتاز الاسيتال. وقد استخدم اللحام الحرارية من خلال أساليب مختلفة بنجاح على كلا homopolymer وكوبوليمر.

تدهور

هجوم الكلور من راتنج السباكة الاسيتال راتنجات jointAcetal حساسة للأكسدة الأحماض والتحلل من قبل وكلاء مثل الكلور ، على سبيل المثال. وهكذا يمكن لمستويات منخفضة من الكلور في إمدادات المياه الصالحة للشرب (1-3 جزء في المليون) قد يسبب الاجهاد التآكل تكسير لتطوير ، وهي مشكلة قد شهدت في الولايات المتحدة وأوروبا على حد سواء في المنزلي والتجاري نظم إمدادات المياه. القوالب المعيبة هي الأكثر حساسية للتصدع ، ولكن القوالب المعتادة سوف تستسلم إذا كان الماء الساخن.

على نطاق واسع أدى فشل القوالب الاسيتال في إمدادات المياه الصالحة للشرب والساخنة في واحدة من أكبر الأعمال في الولايات المتحدة فئة عندما السباكة الاسيتال متصدع وتسببت الفيضانات المنازل ، وهي مشكلة تفاقمت بسبب مشاكل مشابهة مع الأنابيب تيرافتالات. وتميل التجهيزات الاسيتال فشل الأول ، تليها الأنابيب.