Ацетатный

Общее название для polyoxymethyene (POM)

Полиоксиметилен (как правило, называют POM и также известен как полиацеталь или полиформальдегида) является инженерно термопластичных используется в прецизионных деталей, требующих высокой жесткостью, низким коэффициентом трения и превосходной стабильностью размеров. Он широко известный под торговой маркой Дюпон Delrin.

Герман Staudinger, немецкий химик, получивший в 1953 году Нобелевская премия по химии, впервые изучены полимеризации и структура POM в 1920-е годы исследования теории гигантские молекулы. В связи с начальной проблемы с термической стабильности это не коммерческий.

Впервые синтезирован химиками DuPont исследования около 1952 года, компания объявила о патентной защиты гомополимер в 1956 году и завершено строительство завода по производству Delrin на Паркерсберг, Западная Вирджиния в 1960 году. Celanese завершила свое исследование по сополимера в 1960 году, производит Celcon в 1962 году и Хостаформ в 1963 году в Kelsterbach, Германия, под коммандитного товарищества с Ticona.

Свойства
Преимущества ацеталь основан пластмасс:

Химически стойкий
Очень низкое поглощение воды
Стойкость к гидролизу базы
Недостатки ацеталь основан пластмасс:

Низкая ударная вязкость
Низкая температура плавления
Более жестким, чем нейлон
Очень высокое тепловое расширение
Чувствительные к гидролизу кислоты и хлора атаки
Полимер имеет общие характеристики с другими синтетических полимеров, таких как низкая плотность (1,4 - 1,5 г/см3), и легкость литье, когда молекулярная масса достаточно низка. Это частично кристаллических полимеров (75-85% кристаллического) с температурой плавления 175 ° C, как гомополимера. Сополимера версия имеет несколько ниже температуры плавления 163 ° C. Это жесткий материал с очень низким коэффициентом трения. Однако, он подвержен деструкции полимеров катализируется кислотами, поэтому оба полимера типов стабилизируются. В случае гомополимер, она цепи концевых групп, которые противостоят деполимеризации. С сополимера, второй блок является циклической эфира, который сопротивляется цепи расщепления. Кроме того, чувствительны к окислению, и антиоксиданта, как правило, добавляется в литье сорта материала.

Синтеза

Чтобы полиоксиметилена гомополимер, безводного формальдегида должны быть получены. Основным методом является реакцией водный раствор формальдегида с алкоголем, чтобы создать hemiformal, обезвоживание hemiformal смесь воды (либо путем экстракции или вакуумной перегонки) и выпуску формальдегида при нагревании hemiformal. Формальдегид то полимеризованного анионными катализа и в результате полимер стабилизировалась в результате реакции с уксусным ангидридом.

Чтобы полиоксиметилена сополимера, формальдегид, как правило, преобразуются в триоксана. Это делается путем кислотного катализа (либо серной кислоты или кислые ионообменные смолы) и одновременное удаление триоксана дистилляцией или экстракцией. Триоксана сушат, чтобы удалить всю воду и другие активные водорода, содержащего примеси.

Со-мономер, как правило, диоксолана но окиси этилена также может быть использован. Диоксолана образуется в результате реакции этиленгликоля с формальдегидом источника (триоксана или концентрированный водный раствор формальдегида) за кислотного катализатора. Другие диолов также может быть использован.

Триоксана и диоксолана полимеризуются использованием кислотного катализатора, часто трифторид бора эфирата, BF3 · OEt2. Полимеризации может иметь место в неполярных растворителей (в этом случае полимер формы в виде суспензии) или в расплаве (например, экструдер). После полимеризации, кислый катализатор должен быть отключен и полимеров стабилизировалась тепла.

Стабильный расплава полимера усугубляется, добавив, термической и окислительной стабилизаторы и, возможно, смазочные материалы и прочие наполнители.

Приложения

Пищевых продуктов и медикаментов одобрило Delrin для использования в пищевой промышленности. Delrin был использован Mattel с 1968 по 1972 год для производства с низким коэффициентом трения колесных подшипников найти на красной Hot Wheels. Delrin изготовлена ​​из смолы ацеталь гомополимер, и, при выдавливании в крупные базовые фигуры (например, листов, прутков, труб и), как правило, подлежат пористости проблемы. Эти пористости проблемы могут сделать продукт менее надежными в определенных приложениях. Ацетатный сополимера (Acetron GP) часто используется в качестве замены для Delrin (ацеталь гомополимер) при пористости риск фактором в выборе материала.

Он также используется в йо-йо, таких как шелк Yoyos алхимии, Лин ярость "YoYoJam, и молоко Родился решающее значение. Delrin в смазывающие (когда обрабатываются на токарном станке) дает йо-йо со значительно меньшим трением.

Он также широко используется в пейнтбольных маркеров, где он используется для изготовления болтов, насос ручки и многие другие части. Его низкая стоимость, достаточную прочность, легкий вес, и самосмазывающихся свойств делают его идеальным для маркеров. Другие материалы, обычно используемые для маркеров, Nylatron, а немного светлее, более склонны к отеку. Увеличилось часть может сделать механизм невозможно работать, а иногда даже убытки маркер. Нейлон-продуктов, таких как Nylatron лучше носить-сопротивление, чем Delrin, но не имеют хорошей влагостойкости, и не подходят к высокой влажности или под водой приложений.

Сопротивление Delrin к жидкостей и низкий коэффициент трения также полезно, как подшипник замены в ролики и колеса, которые будут отобраны в тех случаях, когда коррозионных сред сделать традиционными валиком или шарикоподшипник непрактично. В середине 1960-х годов, фонограф проигрывателя производителя Гаррард использовать Delrin в приложениях, где его стабильности, с низким коэффициентом трения и устойчивостью к воздействию смазочных материалов было выгодно.

Delrin также недавно нашел применение в производстве ирландские флейты (традиционно из дерева), олово свистки (традиционно из металла), и волынка (традиционно из дерева). Delrin флейты звук, похожий или идентичные деревянные флейты, но ни один из усадка и трещины на вопросы, обычно связанных с деревянными инструментами в горячей, холодной или сухой среде. Строители, таких как Де Сеери, Майкл Cronnolly М & E Флейты, Тони Диксон, и Роб Forbes построить Delrin флейты.

Различные picksDelrin Tortex становится все более популярным материалом для гитары выбирает. Он имеет высокую долговечность, это гораздо более устойчивы к износу, чем нейлон в точке контакта строку, особенно на круглом раны строк. Delrin не трещина или разрыв, как целлулоид или поливинилхлорид (ПВХ), обеспечивает надежную, скольжения без сцепления, а также разрабатывает "памяти" с течением времени, то есть, она постепенно развивается небольшой кривизны, которая соответствует контроль пользователя. Delrin выборы гитары, таких, как Dunlop "Tortex" забрать завоевал популярность отчасти из-за международного запрета на торговлю черепаховый в конце 1970-х, который затем был общий материал, используемый для гитары выбирает.

Delrin также значительно бережно многие производители и игроки клавесинов, которые используются для plectra, что срывать строки при нажатии клавиши. Delrin был найден обеспечить тонального качества очень похож на птицу-перо используется в прошлые времена, в то же время гораздо более прочным и последовательным.

Delrin был использован в течение многих лет число производителей столовых приборов, чтобы нож ручками, особенно для jacknives.

Delrin используется, чтобы сделать сочетание колес в наиболее высокой безопасности безопасные замки. Это делает блокировку устойчивы к декодирования рентгеновский контроль из-за низкой плотности Delrin's. Однако, методы облучения нейтронами может быть использована для декодирования Delrin колес. Delrin также повышает устойчивость замка к износу.

Он также используется, чтобы сделать кадр ползунки и коленных шайб для мотоциклистов / гонщиков, а также слайд перчатки используются при longboarding.

Delrin набирает популярность на производстве оборудования для дайвинга, в связи с его легкий вес и низкая пористость на газ под давлением. Некоторые другие пластики могут поглощать газ под давлением, и волны или деформировать.

Delrin был использован для создания более теле-пирсинг украшения, особенно тоннели или пробки для использования в растянутом отверстия. Хотя рассматривается многими как относительно безопасные для ежедневного износа, безопасности этой практики обсуждается в рамках пирсинг сообщества.

Delrin является также широко используются в качестве замены для рог в koiguchi на современные производства японских мечей.

Две компании, которые сделали watthour метров также используется Delrin компонентов в их циклометр типа регистров на некоторое время. Однако, Delrin имеет тенденцию ухудшаться под воздействием УФ (от солнечных лучей) в течение длительных периодов времени - ведущие к производительности вопросы в реестр и дорогостоящих ситуация для производителей.

Изготовление

Поставляется в гранулированном виде, POM может быть сформирован в желаемую форму с применением тепла и давления. Два наиболее распространенных методах формирования являются литьевого формования и экструзии. Вращательные и выдувных также возможны.

Типичные области применения для литья под давлением POM включают высокую производительность инженерного компонентов (например, зубчатых колес, лыжных креплений, крепеж, блокировки системы) и материал широко используется в автомобильной и легкой промышленности электроники. Есть специальные марки, которые предлагают более высокую механическую прочность, жесткость и низкий коэффициент трения / свойства одежды.

POM обычно экструдированный как непрерывная длина круглого или прямоугольного сечения. Эти разделы могут быть отрезан и продается как бар или лист сток для обработки.

Она обычно используется производителями автомобилей для многих компонентов автомобилей.

Обработка

Когда поставляется в баре или экструдированные листы, Delrin могут быть обработаны с использованием традиционных методов, таких как точение, фрезерование, сверление и т.д. Эти методы лучше всего использовать, когда производство экономика не заслуживают счет обработки расплава. Материал свободной резки, но требует острых инструментов с высоким углом оформления. Использование растворимого смазку не обязательно, но рекомендуется.

Поскольку материал не хватает жесткости большинства металлов, следует позаботиться, чтобы использовать свет усилием смыкания и достаточную поддержку для заготовки.

Обработанные Delrin может быть размерно неустойчивой, особенно в части, которые имеют большие различия в толщине стенок. Рекомендуется, что такие особенности являются, например, "проектно-аут", добавив филе или ребрами жесткости. Отжиг предварительно обработанных деталей до окончательной отделки альтернативы. Верховенства гласит, что в целом, мелких деталей обрабатывается в Delrin меньше страдают от деформации.

Склеивание

Ацетатный полимеров, как правило, очень трудно связи. Специальные процессы и процедуры были разработаны для улучшения сцепления ацеталя. Как правило, эти процессы связаны травление поверхности, пламя лечения или механическому воздействию. Типичные травления привлекать хромовой кислоты при повышенных температурах. DuPont имеет запатентованный процесс для лечения ацеталь гомополимер называется satinizing который создает опорные точки на поверхности, давая что-то клеем, чтобы захватить. Есть также процессы с участием кислорода и плазмы коронного разряда.

Как только поверхность подготовлена, количество клея можно использовать для связи. К ним относятся эпоксидные смолы, полиуретаны, и цианакрилаты. Эпоксиды показали 150-500 фунтов на квадратный дюйм прочность на сдвиг на механически истерта поверхностей и 500-1000 фунтов на квадратный дюйм на химически обработанных поверхностей. Цианоакрилаты полезно для склеивания металла, кожи, резины и других пластмасс.

Растворитель сварки, как правило, неудачные на ацеталь полимеров, благодаря отличным растворителем сопротивление ацеталя. Термической сварки с помощью различных методов успешно используется на обоих гомополимеров и сополимеров.

Деградации

хлора атаки ацеталя сантехника смолы jointAcetal смол чувствительны к кислотный гидролиз и окисление таких агентов, как хлор, например. Таким образом низкий уровень хлора в питьевой воде (1-3 г / т) может вызвать коррозионное растрескивание под напряжением, чтобы развиваться, проблема, которая была опытным и в США и Европе в бытовых и коммерческих системах водоснабжения. Неисправный молдинги наиболее чувствительны к растрескиванию, но нормальный молдинги поддастся, если вода горячая.

Широкое провал ацеталь молдинги в питьевой и горячей воды в результате одного из крупнейших исков в США, когда ацеталь фитинги сантехника трещины и вызвали наводнения домов, проблема усугубляется аналогичные проблемы с полибутилен трубопроводов. Ацеталь фитинги как правило на неудачу первой, а затем трубопроводов.