概述
賽鋼又稱聚甲醛 (polyformaldehyde)、 POM ,屬於塑膠類。
理化特性
POM是一種堅韌有彈性的材料,即使在低溫下仍有很好的抗蠕變特性、幾何穩定性和抗衝擊特性。POM既有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展強度、抗疲勞強度,但不易於加工。共聚物材料有很好的熱穩定性、化學穩定性並且易於加工。無論均聚物材料還是共聚物材料,都是結晶性材料並且不易吸收水分。POM的高結晶程度導致它有相當高的收縮率,可高達到2%~3.5%。對於各種不同的增強型材料有不同的收縮率。
工業製法
均聚甲醛的合成一般以甲醛的水溶液在酸的存在下縮合聚合。得到聚合度為100以上的a-聚甲醛,然後將其加熱分解成甲醛氣體,經精製和脫水後,通常利用部分預聚合的方法純化單體,然後通入含少量引發劑的乾燥溶劑中進行聚合。因為水的存在,使分子量顯著降低。引發劑可用路易斯酸或鹼等。但大多用叔胺進行負離子加成聚合,反應如下:聚甲醛的端基為半縮醛(—CH2OH),當溫度高於100℃時,端基易斷裂,一般需經端基處理使之穩定化。穩定化處理後可耐熱到230℃。多聚甲醛可在170~200℃的溫度下加工,如注射、擠出、吹塑等。
均聚甲醛結晶度高,機械強度、剛性、熱變形溫度等比共聚甲醛好,共聚甲醛熔點低,熱穩定性,耐化學腐蝕性,流動特性,加工性優於均聚甲醛,新開發的產品為超高流動(快速成型),耐衝擊和降低模具沉積牌號,也有無機填充,增強牌號。
均聚甲醛,以甲醛為單體製備。原料甲醛中常含有大量水、甲醛和其他雜質,需經精製獲得高純度甲醛,將它通入含有陽離子型催化劑(如三氟化硼乙醚絡合物)的惰性溶液中聚合成均聚甲醛,再在醋酐存在下將端羥基酯化,得到熱穩定的聚甲醛,然後加入抗氧劑等助劑,造粒成均聚甲醛產品。
共聚甲醛,主要是由三聚甲醛共聚製備。濃度65%~70%甲醛,在濃硫酸或陽離子交換樹脂催化下得到三氧六環並精餾為高純品,後者與少量共聚單體(如二氧五環)在路易斯酸存在下開環聚合為共聚甲醛。聚合方法大多為本體聚合,採用雙螺桿擠出機。共聚甲醛鏈端大部分是半縮醛端基,對熱極不穩定,需進行封端穩定化處理,以成為熱穩定的聚甲醛,再加入抗氧劑等助劑,造粒成共聚甲醛產品。
套用範圍
工業套用
POM具有很低的摩擦係數和很好的幾何穩定性,特別適合於製作齒輪和軸承。由於它還具有耐高溫特性,因此還用於管道器件(閥門、泵殼體),草坪設備等。
民用套用範圍
錄像機、CD、LD、MD播放機、收音機、耳機、立體聲音響等音響機器,印表機、鍵盤、CD-ROM驅動器等OA機器,洗衣機、乾燥機、電吹風等家用電器,安全帶機械部件、車門外部把手、反射鏡、發動機室等的汽車用零部件,還有照相機,鐘錶等的精密零件,以及建築材料,遊戲機等玩具及文具等的成型用材料。
賽鋼性能參數
密度 1.45g/cm3 體積電阻 VD0303 ≥1015xcm
吸水性0.8% 表面電阻 VDE0303 ≥1013
化學抵抗性 ﹣ 介電常數1MHz DIN53483 3.8
連續使用溫度﹣50~ 90℃ 介電損耗因數1MHz DIN53483 0.005
屈服抗拉強度 62MPa 介電強度 VDE0303 85kv/mm
屈服拉應變 10% 泄漏電流強度 DIN5340 KC600
極限抗拉強度 ﹣ 粘接性 ﹢
極限拉應變 40% 無毒無害性 EEC90/128 ﹢
抗衝擊韌度 0.B.kJ/m2 摩擦係數 DIN53375 0.35
缺口衝擊韌度 7kJ/m2 燃燒性能 UL94 HB
洛氏法球壓硬度 135MPa 抗紫外線性能U.V 0
邵氏D硬度 85 耐酸性 ﹢
抗彎強度 ﹣ 耐鹼性 ﹢
彈性模量 2600MPa 耐碳酸水性 ﹢
維卡軟化溫度150℃ 耐氯碳酸水性(CKW) 0
熱畸變溫度 ﹣ 耐芳香族化合物性 ﹢
熱線性膨脹係數 1.1k-1*104 耐酮性 ﹢
熱導率20℃ 0.31w/(mxk) 耐熱水性 ﹢
注塑模工藝
乾燥處理:如果材料儲存在乾燥環境中,通常不需要乾燥處理。
熔化溫度:均聚物材料為190~230℃;共聚物材料為190~210℃。
模具溫度:80~105℃。為了減小成型後收縮率可選用高一些的模具溫度。注射壓力:700~1200bar.
注射速度:常見為中速偏快,過慢易產生波紋,過快易產生射紋和剪下過熱。
流道和澆口:可以使用任何類型的澆口。如果使用隧道形澆口,則最好使用較短的類型。對於均聚物材料建議使用熱注
嘴流道。對於共聚物材料既可使用內部的熱流道也可使用外部熱流道。
背壓:越低越好,一般不超過200bar
滯留時間:如設備沒有熔膠滯留點,POM-H可在215℃滯留35分鐘;POM-K可在205℃滯留20分鐘不會有嚴重的分解
在注塑溫度下熔體不能在機筒內滯留超過20分鐘。POM-K在240℃下可滯留7分鐘。如果停機,機筒溫度可降到150℃,如要長期停機就必須清理機筒子,關閉加熱器。
停機:清理機筒必須用PE或PP,關閉電熱,把螺桿推在前位。料筒和螺桿必須保持清潔。雜質或污垢會改變POM的過熱穩定性(尤其是POM-H)。所以當用完含鹵聚合物或其他酸性聚合物後,套用PE清理乾淨後才能打POM料,否則會發生爆炸。若作用不當的顏料、潤滑劑或含GF尼龍的物料,會導致塑膠降質。
後處理:對於非常溫使用的製件且質量要求較高,須進行熱處理。
退火處理效果,可將製品放入濃度為30%的鹽酸溶液中浸30分鐘檢查,然後用肉眼觀察判斷是否有殘餘應力的裂紋產生