תיאור POM (אצטל) -XYH פלסטיק

יישומים אופייניים ל- POM עם הזרקה כוללים רכיבים הנדסיים בעלי ביצועים גבוהים כמו גלגלי הילוכים קטנים, מיסבי כדור, כריכות סקי, מחברים, ידיות סכין ומערכות נעילה. החומר נמצא בשימוש נרחב בתעשיית הרכב והאלקטרוניקה הצרכנית. מלאי הרובה M16 וחלקים אחרים עשויים ממנו.

הפוליוקסימתילן התגלה על ידי הרמן סטאודינגר, כימאי גרמני שקיבל את פרס נובל בכימיה משנת 1953. הוא חקר את הפילמור והמבנה של POM בשנות העשרים של המאה העשרים תוך כדי חקר מקרומולקולות, שאפיין כפולימרים. בגלל בעיות ביציבות תרמית, POM לא הוסחר באותה תקופה.

בסביבות שנת 1952 כימאי מחקר בדופונט סינתזה גרסה של POM, ובשנת 1956 הגישה החברה להגנת פטנטים על ההומופולימר. דופונט מזכה את RN מקדונלד כממציא POM משקל מולקולרי גבוה. פטנטים של מקדונלד ועמיתים לעבודה מתארים את ההכנה של Hemiacetal במשקל מולקולרי גבוה (~ O-ch2OH) פסקו את POM, אך אלה חסרים יציבות תרמית מספקת כדי להיות בר-קיימא מבחינה מסחרית. הממציא של הומופולימר POM יציב חום (ולכן שימושי) היה דאל נגור, שגילה כי תגובה הקצוות המיקטלית באנההידריד אצטי ממיר את ההמיאקטל הניתן להפעלה בקלות לפלסטיק מעבד יציב תרמי.

דופונט השלים את בניית המפעל לייצור גרסה משלו של שרף אצטל, בשם דלרין בפארקרסבורג, מערב וירג'יניה, בשנת 1960. גם בשנת 1960, סלנזה השלימה מחקר משלה. זמן קצר לאחר מכן, בשותפות מוגבלת עם חברת פרנקפורט Hoechst AG, נבנה מפעל בקלסטרבך, הסן; משם הופקה Celcon החל משנת 1962, כאשר Hostaform הצטרף אליו שנה לאחר מכן. שניהם נשארים בייצור בחסות סלנזה, ונמכרים כחלקים מקבוצת מוצרים הנקראת כיום Hostaform/Celcon Pom

תהליכי ייצור שונים משמשים לייצור גרסאות ההומופולימר והקופולימר של POM.

הומופולימר

כדי לייצר הומופולימר פוליוקסימתילן, יש ליצור פורמלדהיד נטול מים. השיטה העיקרית היא על ידי תגובה של הפורמלדהיד המימי עם אלכוהול ליצירת התייבשות מוחמונית, של תערובת ההמפורמלית/המים (על ידי מיצוי או זיקוק ואקום) ושחרור הפורמלדהיד על ידי חימום ההממונה. הפורמלדהיד ממוקמת אז על ידי קטליזה אניונאית והפולימר המתקבל מיוצב על ידי תגובה עם אנהידריד אצטי. דוגמה טיפוסית היא דלרין של דופונט.

קופולימר

כדי לייצר קופולימר פוליוקסימתילן, פורמלדהיד מומר בדרך כלל לטרוקסאן (במיוחד 1,3,5-טריוקסאן, המכונה גם טריוקסין). זה נעשה על ידי קטליזה חומצית (חומצה גופרתית או שרפים חילופי יונים חומציים) ואחריה טיהור הטריוקסאן על ידי זיקוק ו/או מיצוי להסרת מים ומימן פעיל אחר המכיל זיהומים. קופולימרים טיפוסיים הם מארחים מטיקונה ואולטרה -פורם מ- BASF.

המופע המשותף הוא בדרך כלל דיוקסולן אך ניתן להשתמש גם בתחמוצת אתילן. Dioxolane נוצר על ידי תגובה של אתילן גליקול עם פורמלדהיד מימי על זרז חומצי. ניתן להשתמש גם ב- Diols אחרים.

Trioxane ו- Dioxolane מפורזרים באמצעות זרז חומצי, לרוב אתרון בורון טריפלואוריד, BF3 OET2. הפילמור יכול להתרחש בממס שאינו קוטבי (ובמקרה זה הפולימר נוצר כמרפסת) או בטריוקסאן מסודר (למשל במכבש). לאחר הפילמור, יש לבטל את הזרז החומצי ולהתבצע בפולימר על ידי נמס או תמיסה הידרוליזה על מנת להסיר את קבוצות הקצה הלא יציבות.

פולימר יציב מורכב ממיס, מוסיף מייצבים תרמיים וחמצוניים וחומרי סיכה אופציונליים וחומרי מילוי שונים.

זִיוּף

POM מסופק בצורה גרגירה וניתן ליצור אותו לצורה הרצויה על ידי יישום חום ולחץ. שתי שיטות היצירה הנפוצות ביותר שהופעלו הן דפוס הזרקה ושחול. דפוס סיבוב ועיצוב מכה אפשריים גם הם.

יישומים אופייניים ל- POM עם הזרקה כוללים רכיבים הנדסיים בעלי ביצועים גבוהים (למשל גלגלי הילוכים, כריכות סקי, מחברים, מערכות נעילה) והחומר נמצא בשימוש נרחב בתעשיית הרכב והאלקטרוניקה הצרכנית. ישנן ציונים מיוחדים המציעים קשיחות מכנית גבוהה יותר, נוקשות או תכונות חיכוך/ בלאי נמוכות.

POM מוחצן בדרך כלל כאורכים רציפים של חתך עגול או מלבני. ניתן לחתוך קטעים אלה באורך ולמכור כמלאי מוט או סדין לעיבוד שבבי.

עיבוד שבבי

כאשר הם מסופקים כסרגל או סדין מוחצנים, POM עשוי להיות מעוצב בשיטות מסורתיות כמו סיבוב, כרסום, קידוחים וכו '. טכניקות אלה מועסקות בצורה הטובה ביותר בהן כלכלת הייצור אינן ראויות להוצאות עיבוד ההמסה. החומר חותך חופשי, אך הוא דורש כלים חדים עם זווית פינוי גבוהה. השימוש בחומר סיכה חיתוך מסיס אינו הכרחי, אך מומלץ.

מכיוון שהחומר חסר את הנוקשות של מרבית המתכות, יש להקפיד על שימוש בכוחות הידוק קלים ותמיכה מספקת ליצירה העבודה.

POM מכונה יכול להיות לא יציב ממדי, במיוחד עם חלקים שיש להם וריאציות גדולות בעובי הקיר. מומלץ לתכונות כאלה להיות 'מעוצב' למשל על ידי הוספת פילה או חיזוק צלעות. חישול של חלקים מראש לפני הגמר הסופי הוא אלטרנטיבה. כלל שלטון הוא שבאופן כללי, רכיבים קטנים שעוצבו ב- POM סובלים מעיוות פחות.

מליטה

בדרך כלל קשה מאוד לקשר את ה- POM. תהליכים וטיפולים מיוחדים פותחו לשיפור המליטה. בדרך כלל תהליכים אלה כוללים תחריט פני השטח, טיפול להבה או שחיקה מכנית.

תהליכי תחריט אופייניים כוללים חומצה כרומית בטמפרטורות גבוהות. לדופונט יש תהליך פטנט לטיפול בהומופולימר אצטלי הנקרא סאטניזציה שיוצר נקודות עוגן על פני השטח, ומעניק לדבק משהו לתפוס. ישנם גם תהליכים הכוללים פלזמת חמצן ופריקה של קורונה. [6] [7]

לאחר הכנת המשטח, ניתן להשתמש במספר דבקים למליטה. אלה כוללים אפוקסי, פוליאוריתנים וציאנואקרילטים. אפוקסיות הראו חוזק גזירה של 150-500 psi על משטחים מכוונים מכנית ו- 500-1000 psi על משטחים שטופלו כימית. Cyanoacrylates מועילים לקשירת קשר למתכת, עור, גומי ופלסטיק אחר.

ריתוך ממס בדרך כלל לא מצליח בפולימרים אצטליים, בגלל ההתנגדות הממיס המצוינת של אצטל.

ריתוך תרמי בשיטות שונות שימש בהצלחה הן בהומופולימר והן בקופולימר.

טופס מוצר

גיליון POM: גיליונות POM נמצאים בשימוש נרחב במצבים הדורשים דיוק ושטיחות גבוהה, כמו חלקים מכניים, בתי ציוד אלקטרוני וכו '.

מוט פום: מוטות פום משמשים לרוב לייצור חלקי פיר, מסילות מדריך וכו ', ומועדפים על נוקשותם הגבוהה ותכונות החיכוך הנמוכות שלהם.

גיליון דלרין: הסדינים שלו הם בעלי ביצועים מצוינים בהתנגדות בלאי, יציבות ממדית וביצועי עיבוד, והם נמצאים בשימוש נרחב במכוניות, אלקטרוניקה ושדות אחרים.

מוט דלרין: מוטות דלרין הם אידיאליים לייצור חלקי דיוק בגלל תכונותיהם המכניות המצוינות והיציבות הכימית שלהם.