توضیحات پلاستیک POM (استال)

کاربردهای معمولی برای POM با تزریق تزریق شامل اجزای مهندسی با کارایی بالا مانند چرخ دنده های کوچک ، یاتاقان های توپ ، اتصال اسکی ، اتصال دهنده ها ، دستگیره های چاقو و سیستم های قفل است. این مواد به طور گسترده در صنعت الکترونیک خودرو و مصرفی استفاده می شود. سهام تفنگ M16 و سایر قسمت ها از آن ساخته شده است.

پلیوکسی متیلن توسط هرمان استودینگر ، یک شیمیدان آلمانی که جایزه نوبل 1953 را در شیمی دریافت کرد ، کشف شد. او در دهه 1920 در هنگام تحقیق در مورد ماکرومولکول ها ، پلیمریزاسیون و ساختار POM را مورد مطالعه قرار داده بود ، که وی را به عنوان پلیمرها توصیف می کرد. به دلیل مشکلات ثبات حرارتی ، POM در آن زمان تجاری نشد.

در حدود سال 1952 ، شیمی دانان تحقیقاتی در DuPont نسخه ای از POM را سنتز کردند و در سال 1956 این شرکت برای حمایت از حق ثبت اختراع از هموپلیمر تشکیل داد. DuPont اعتبار RN MacDonald را به عنوان مخترع POM با وزن مولکولی بالا اعتبار می دهد. حق ثبت اختراعات توسط مک دونالد و همکاران ، آماده سازی POM با وزن مولکولی بالا (~ O-CH2OH) را توصیف می کنند ، اما اینها فاقد پایداری حرارتی کافی برای زنده بودن تجاری هستند. مخترع یک ​​هموپلیمر POM پایدار (و در نتیجه مفید) Dal Nagore بود ، که دریافت که واکنش به انتهای نیمکتال با آنهیدرید استیک ، نیمکره قابل جدا شدن را به یک دپلیمر به راحتی دپلیمر به یک پلاستیک قابل پردازش از نظر حرارتی تبدیل می کند.

دوپونت در سال 1960 ساخت و ساز یک کارخانه را برای تولید نسخه خاص خود از رزین استال ، به نام Delrin در پارکرزبورگ ، ویرجینیا غربی انجام داد. همچنین در سال 1960 ، Celanese تحقیقات خود را به پایان رساند. اندکی پس از آن ، در یک همکاری محدود با شرکت فرانکفورت Hoechst AG ، کارخانه ای در کلسترباخ ، هسن ساخته شد. از آنجا ، Celcon از سال 1962 تولید شد و Hostaform یک سال بعد به آن پیوست. هر دو تحت نظارت Celanese در تولید باقی می مانند و به عنوان بخش هایی از یک گروه محصول که اکنون به نام Hostaform/Celcon POM نامیده می شوند ، فروخته می شوند

فرآیندهای تولید مختلف برای تولید نسخه های هموپلیمر و کوپلیمر POM استفاده می شود.

هموپلیمر

برای ساخت هموپلیمر پلیوکسی متیلن ، فرمالدئید بی آب باید تولید شود. روش اصلی با واکنش فرمالدئید آبی با الکل برای ایجاد یک خونریزی خونریزی از مخلوط همیرمال/آب (یا با استخراج یا تقطیر خلاء) و آزاد کردن فرمالدئید با گرم کردن همیرمال است. سپس فرمالدئید توسط کاتالیز آنیونی پلیمریزاسیون می شود و پلیمر حاصل از آن با واکنش با آنهیدرید استیک تثبیت می شود. یک مثال معمولی Dupont 'Delrin است.

کوپلیمر

برای ساخت کوپلیمر پلیوکسی متیلن ، فرمالدئید به طور کلی به تری اکسان (به طور خاص 1،3،5-trioxane ، که به عنوان تری اکسین نیز شناخته می شود) تبدیل می شود. این کار توسط کاتالیز اسید (یا اسید سولفوریک یا رزین های یون اسیدی) انجام می شود و به دنبال آن تصفیه تری اکسان با تقطیر و/یا استخراج برای از بین بردن آب و سایر هیدروژن فعال حاوی ناخالصی ها انجام می شود. کوپلیمرهای معمولی میزبان از Ticona و ultraform از BASF هستند.

همبازی به طور معمول دیوکسولان است اما می توان از اکسید اتیلن نیز استفاده کرد. دیوکسولان با واکنش اتیلن گلیکول با فرمالدئید آبی بر روی یک کاتالیزور اسید تشکیل می شود. از دیگر Diols نیز می توان استفاده کرد.

Trioxane و Dioxolane با استفاده از یک کاتالیزور اسید ، اغلب Trifluoride Othate ، Boron Boron ، BF3 OET2 پلیمریز می شوند. پلیمریزاسیون می تواند در یک حلال غیر قطبی (که در این صورت پلیمر به عنوان یک دوغاب شکل می گیرد) یا در سه گانه شسته و رفته (به عنوان مثال در اکسترودر) اتفاق بیفتد. پس از پلیمریزاسیون ، کاتالیزور اسیدی باید غیرفعال شود و پلیمر تثبیت شده توسط ذوب یا هیدرولیز محلول به منظور از بین بردن گروههای انتهایی ناپایدار.

پلیمر پایدار ترکیب شده است و به تثبیت کننده های حرارتی و اکسیداتیو و روان کننده های اختیاری و پرکننده های متفرقه اضافه می شود.

ساختگی

POM به صورت گرانول تهیه می شود و با استفاده از گرما و فشار می تواند به شکل مورد نظر شکل بگیرد. دو روش متداول شکل گیری به کار رفته ، قالب سازی تزریق و اکستروژن است. قالب چرخشی و قالب گیری ضربه نیز امکان پذیر است.

برنامه های معمولی برای POM با تزریق تزریق شامل اجزای مهندسی با کارایی بالا (به عنوان مثال چرخ های چرخ دنده ، اتصال اسکی ، اتصال دهنده ها ، سیستم های قفل) و این مواد به طور گسترده در صنعت الکترونیک خودرو و مصرفی استفاده می شود. نمرات ویژه ای وجود دارد که چقرمگی مکانیکی بالاتر ، سفتی یا خاصیت اصطکاک/ سایش را ارائه می دهد.

POM معمولاً به عنوان طول مداوم بخش گرد یا مستطیلی اکسترود می شود. این بخش ها را می توان به طول برش داده و به عنوان نوار یا ورق برای ماشینکاری فروخته شد.

ماشینکاری

هنگامی که به عنوان نوار یا ورق اکسترود شده تهیه می شود ، POM ممکن است با استفاده از روشهای سنتی مانند چرخش ، فرز ، حفاری و غیره ماشینکاری شود. این تکنیک ها به بهترین وجه در جایی استفاده می شوند که اقتصاد تولید شایسته هزینه پردازش ذوب نیست. این مواد دارای برش آزاد هستند ، اما به ابزارهای تیز با زاویه ترخیص کالا از گمرک نیاز دارد. استفاده از روان کننده برش محلول ضروری نیست ، اما توصیه می شود.

از آنجا که این ماده فاقد سفتی بیشتر فلزات است ، باید از استفاده از نیروهای بستن نور و پشتیبانی کافی برای قطعه کار استفاده کرد.

POM ماشینکاری شده می تواند از نظر ابعادی ناپایدار باشد ، به خصوص با قطعاتی که تغییرات زیادی در ضخامت دیواره دارند. توصیه می شود که چنین ویژگی هایی با اضافه کردن فیله یا تقویت دنده ها "طراحی شده" باشد. بازپرداخت قطعات از پیش ماشین قبل از اتمام نهایی یک گزینه جایگزین است. یک قاعده مهار این است که به طور کلی ، مؤلفه های کوچک که در POM ساخته شده اند از پیچ و تاب کمتری رنج می برند.

پیوند

پیوند POM معمولاً بسیار دشوار است. فرآیندهای ویژه و درمان برای بهبود پیوند ایجاد شده است. به طور معمول این فرایندها شامل اچ کردن سطح ، درمان شعله یا سایش مکانیکی هستند.

فرآیندهای اچینگ معمولی شامل اسید کرومیک در دمای بالا است. DuPont یک فرآیند ثبت اختراع برای درمان هموپلیمر استال به نام Satinizing دارد که نقاط لنگر را روی سطح ایجاد می کند و چیزی را برای گرفتن چسباند. همچنین فرآیندی وجود دارد که شامل پلاسما اکسیژن و تخلیه تاج است. [6] [7]

پس از آماده سازی سطح ، می توان از تعدادی از چسب ها برای پیوند استفاده کرد. این موارد شامل اپوکسی ها ، پلی اورتان ها و سیانواکریلات است. اپوکسی ها قدرت برشی 150-500 PSI را در سطوح سایش مکانیکی و 500-1000 psi در سطوح تحت درمان با شیمیایی نشان داده اند. سیانواکریلات برای پیوند دادن به فلز ، چرم ، لاستیک و سایر پلاستیک ها مفید است.

جوش حلال به دلیل مقاومت عالی حلال استال ، معمولاً در پلیمرهای استال ناموفق است.

جوش حرارتی از طریق روشهای مختلف با موفقیت در هموپلیمر و هم در کوپلیمر استفاده شده است.

فرم محصول

ورق POM: ورق های POM به طور گسترده ای در موقعیت هایی مورد استفاده قرار می گیرند که به دقت و صافی بالایی نیاز دارند ، مانند قطعات مکانیکی ، محفظه تجهیزات الکترونیکی و غیره.

ROD POM: میله های POM اغلب برای ساخت قطعات شفت ، ریل های راهنما و غیره استفاده می شوند و به دلیل سفتی زیاد و خاصیت اصطکاک کم مورد علاقه هستند.

Delrin Sheet: ورق های آن از نظر مقاومت در برابر سایش ، پایداری ابعادی و عملکرد پردازش عملکرد بسیار خوبی دارند و به طور گسترده در اتومبیل ، الکترونیک و زمینه های دیگر مورد استفاده قرار می گیرند.

Delrin Rod: Delrin Rods به دلیل خاصیت مکانیکی عالی و پایداری شیمیایی برای ساخت قطعات دقیق ایده آل است.