Полиформальдегиды
Полиформальдегид ( ПОМ, POM, полиацеталь)
Полиформальдегид (полиметиленоксид) – это синтетический полимер, продукт полимеризации формальдегида. Имеет обозначение: POM, ПОМ. Другие обозначения: POM C (сополимер), POM H (гомополимер), POM-HI (ударопрочные марки, содержащие нетермопластичный каучук), ACETAL, Ацеталь и др. Общее групповое название: полиацетали.
При выборе определенной марки полиацеталей необходимо понимать их сходства и различия.
Сополимер и гомополимер ПОМ схожи по большинству своих свойств: твердость, вязкость, низкий коэффициент трения, хорошая износостойкость, отличная усталостная выносливость. Оба вида материала непрозрачные, с низкой стойкостью к ультрафиолету, склонны к термическому разложению, легко поддаются воздействию кислот и щелочей, и имеют низкие противопожарные характеристики.
Однако между этими типами ПОМ существуют и некоторые различия. Гомополимеры, как правило, имеют более высокий уровень кристалличности. Следовательно, они обладают следующими краткосрочными механическими свойствами – повышенными жесткостью, прочностью на разрыв, ударопрочностью и начальным сопротивлением ползучести. По сравнению с гомополимерами, сополимеры обладают лучшей устойчивостью к окислению и демонстрируют лучшую стойкость к ползучести и разрыву при ползучести в более длительных временных масштабах.
Существуют также полиацетали с наполнителями. Сополимеры с наполнителем из стекловолокна обладают лучшими механическими свойствами, чем соответствующие гомополимеры. Это связано с тем, что несколько иная химическая структура обеспечивает лучшее сцепление полимера со стекловолокном.
Eсли сравнивать сополимеры и гомополимеры, то сополимеры, имея более низкую кристалличность, как правило, характеризуются лучшей стабильностью размеров и отличаются более низким коэффициентом трения, и большей износостойкостью. Хотя гомополимеры имеют более низкое влагопоглощение, сополимер менее подвержен гидролизу в горячей воде.
Точно так же сополимеры обладают лучшей стойкостью к щелочным материалам. Из-за более высокой кристалличности гомополимеры отличаются более высокой температурой тепловой деформации, но для сополимеров характерны более высокие допустимые температуры при непрерывном использовании из-за лучшей долгосрочной стабильности.
Подробнее свойства сополимеров POM C и гомополимеров POM Н изложены ниже.
Полиацетали POM C
Сополимер ПОМ обладает линейной структурой с высокой степенью кристалличности, что обеспечивает высокое разнообразие характеристик, а именно: замечательную износостойкость, длительную усталость, ударную вязкость и сопротивление ползучести, а также отличную стойкость к влаге, растворителям и сильным щелочам.
Химическая структура обеспечивает более высокую устойчивость к термической и окислительной деструкции по сравнению с гомополимерами ацеталя.
Свойства:
— Очень прочный при отрицательных температурах (-40°C)
— Очень твердый и жесткий
— Легкая окрашиваемость
— Температура тепловой деформации до 100°C
— Очень хорошие характеристики скольжения и износа
— Отличная химическая стойкость к топливу, растворителям, сильным щелочам.
— Отличная упругость
— Низкое влагопоглощение
— Устойчивость к растрескиванию под напряжением
Существующие группы марок ПОМ С
- базовые
- с высокой текучестью
- экструзионные
- армированные стекловолокном и стеклянными шариками
- с улучшенными трибологическими характеристиками (низкий коэффициент трения и износостойкости)
- с высокой ударной прочностью
- медицинского назначения
- с низким уровнем выделения запахов
- с повышенной стойкостью к агрессивным чистящим средствам или хлорированной воде
- устойчивые к горячему дизельному топливу
- УФ-стабилизированные
- электропроводящие
- с металлическим эффектом MetaLX ™
Применение:
Литье под давлением, экструзия, центробежное формование, физическое вспенивание.
Полиацетали POM H (Delrin)
Имеет более высокую температуру плавления и более высокую прочность, быстрые циклы литья благодаря очень высокой степени кристалличности, но чувствителен к гидролизу (воздействию влаги в нагретом состоянии).
Особые свойства:
— Более высокая жёсткость по сравнению с сополимером ПОМ
— Отличные упругие характеристики
— Очень хорошие электроизолирующие свойства
— Практически не впитывает влагу
— Выше устойчивость к воздействию химических веществ (pH 4 – 9)
— При литье может давать кристаллическую усадку, что необходимо учитывать при проектировании прессформ
Возможности использования POM H
Элементы скольжения, шестерни, управляющие кулачки, защелкивающиеся соединения, элементы машин и механизмов.
Часті запитання
Коли POM краще за поліамід?
POM часто кращий для шестерень, засувок, ковзних деталей, пружних елементів і точних механізмів, де важливі низьке тертя, стабільність розмірів і низьке водопоглинання. Поліамід краще працює у багатьох силових конструкційних деталях, особливо зі скловолокном.
Чим POM-гомополімер відрізняється від POM-сополімеру?
Гомополімер зазвичай має вищу міцність і жорсткість, але сополімер часто стабільніший при переробці і стійкіший у гарячій воді та лужних середовищах. Для більшості технічних задач сополімер є безпечнішим універсальним вибором.
Чому POM може руйнуватися від неправильного перегріву?
POM чутливий до термічної деградації, яка може супроводжуватися виділенням формальдегіду і втратою властивостей. Потрібно не перевищувати рекомендовані температури, уникати довгого перебування в циліндрі і не змішувати його з несумісними матеріалами.
Коли потрібен POM з PTFE або іншими антифрикційними добавками?
Коли деталь працює в ковзанні, має знижувати шум, знос або коефіцієнт тертя. Такі марки можуть бути корисними для шестерень, направляючих, підшипників ковзання і рухомих механізмів, але їх потрібно перевіряти на реальному вузлі.
Чим POK цікавий порівняно з POM і PA?
POK може поєднувати низьке водопоглинання, хорошу хімстійкість, ударну поведінку і зносостійкість. Він цікавий як альтернатива POM або PA в деталях, де потрібна стабільність розмірів і робота в хімічно складніших умовах.
Коли POM не варто застосовувати?
Коли є високі температури за межами ресурсу матеріалу, агресивні кислоти, вимога до самозатухання без спеціальної марки або ризик неправильного змішування з несумісними полімерами. Для гарячих і хімічно агресивних умов краще розглядати PPS, PEEK або спеціальні компаунди.
Чому шестерня з POM може шуміти або швидко зношуватися?
Причина може бути не тільки в матеріалі, а й у геометрії зуба, шорсткості, мастилі, навантаженні, температурі, волозі, парному матеріалі і режимі роботи. Для таких деталей важливий трибологічний підбір, а не лише вибір "POM або PA".