POM是一种乙缩醛材料,目前世界上主要有两种乙缩醛,一种是乙缩醛均聚物,是杜邦公司1960年首先推出的,商标为Delrin®;另一种是乙缩醛共聚物,是Celanese公司1961年推出的,商标为Celcon®。这两种材料属于同一类,但它们的化学结构、部分性能和行为模式明显不同[20]。乙缩醛共聚物受到降解作用时,C—C键上的解聚立即停止,也就是说共聚物不能被解开,具有高度的稳定性。而一旦均聚物酯端基受不了攻击,分子链就会沿着整个长度解开。此外,共聚物中的C—C键耐碱,而均聚物中的酯端基不耐碱。因此,POM共聚物微孔成型比均聚物更为稳定[22]。POM均聚物的短期强度稍微大于其共聚物,而共聚物的热稳定性和耐化学药品性更好。
POM是强度真正接近非铁金属的第一种塑料。高度结晶的结构使其具有很多优异的性能,包括硬度、耐疲劳性、耐久性、耐高温性、耐溶剂性等;此外,其摩擦系数低,粘着-滑动系数低,外观好,耐开裂[1]。POM很硬但不脆,既韧又有弹性,很像弹簧钢。这就为微孔成型在减轻注塑件质量但仍能保持应用时的其他性能方面提供了更大的空间。
POM加工时必须避免过热,因为过热会产生甲醛,造成一定危险或伤害。如果注射温度没有设定,不能正确控制,降解的POM产生的过量气体受限,会导致压力过高。微孔成型为其发泡注射成型提供了低温加工的可能性。惰性气体可能也有助于延缓其降解。
POM共聚物在熔融温度195~235℃时注射,而其均聚物要高10~20℃。用CO2气体可以大幅度降低熔融温度,但其用量大时在加工过程中难以稳定控制,只有在需要时才使用。POM成型时模具温度一般约为95℃,但为了改善其微孔注塑件的表面质量可能有必要提高模温(高于通常模温15℃)。另外,如果外观不是很重要,为了充分发挥微孔成型成型周期短的优势,可以将模具温度设置在27℃及以下,此时不产生模塑内应力。(www.daowen.com)
所有塑料件后处理工艺都适用于POM共聚物和均聚物。超声波焊接POM微孔注塑件能制得优异的焊接件,还可以进行超声波内嵌嵌件。其他焊接方法也都成功地用于POM的焊接。
POM是一种优异的微孔注射成型材料,通常采用N2或化学发泡剂来制备发泡POM注塑件。尽管其结晶度高达77%~80%,但仍能制备出很好的泡孔结构,如图3-9所示,其所用材料为25%(质量分数)玻璃纤维增强POM[24],采用N2发泡,dp/dt=2.6×1010Pa/s,减重15%。一般来说,POM微孔成型的关键问题在于减重,因为这涉及减少高成本工程塑料用量、缩短成型周期进行高效生产的问题。
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