Úvod do POM

Okolo roku 1955 získal DuPont homopolymér formaldehydu polymerizáciou formaldehydu. Polyoxymetylén ľahko kryštalizuje, s kryštalinitou nad 70 percent. Teplota topenia homoformaldehydu je asi 180 stupňov.
Je to po polyamide ďalší technický plast s vynikajúcimi komplexnými vlastnosťami. Má vysoké mechanické vlastnosti, ako je pevnosť, modul, odolnosť proti opotrebovaniu, húževnatosť, odolnosť proti únave a odolnosť proti tečeniu. Má tiež vynikajúcu elektrickú izoláciu, odolnosť voči rozpúšťadlám a spracovateľnosť. Je to jeden z piatich všeobecných technických plastov.
Acetálový polymér, konkrétne polyoxymetylén (POM), vzniká polymerizáciou formaldehydu, ktorý sa tiež často nazýva polyoxymetylén (POM). Príprava polymérov z formaldehydu bola študovaná už v 20. rokoch 20. storočia, ale tepelne stabilné materiály neboli pripravené, kým DuPont nevyvinul Delrin (Dailin) ​​v roku 1950. Homopolymér sa pripravuje aniónovou polymerizáciou veľmi čistého formaldehydu. Vzniknutý polymér je nerozpustný. S postupom polymerizácie zrážanie pokračuje. Keď sa acetálová živica vybraná formaldehydom oddeľuje, dochádza k tepelnej degradácii. Tepelnú stabilitu polyméru je možné zlepšiť esterifikáciou koncových hydroxylových skupín anhydridom kyseliny octovej. Ďalším spôsobom zlepšenia tepelnej stability je kopolymerizácia s druhým monomérom, ako je etylénoxid, ktorého polymér sa pripravuje katiónovou polymerizáciou.
Existujú štyri mechanizmy tepelnej degradácie acetálovej živice. Prvým je tepelná alebo alkalicky katalyzovaná reťazová depolymerizácia; Výsledkom je, že sa uvoľňuje formaldehyd a rezanie koncových skupín polyméru môže znížiť túto tendenciu; Druhým je, že kyslík napáda nepravidelnú polohu polyméru, čo tiež vedie k depolymerizácii. Použitie antioxidantov môže znížiť výskyt tohto degradačného mechanizmu a kopolymerizácia môže tiež pomôcť znížiť túto tendenciu; Tretím mechanizmom je, že reťazec acetálovej živice je rozbitý kyselinou. Štvrtou degradáciou je tepelná depolymerizácia, keď teplotný gradient prekročí 270 stupňov, čo je veľmi dôležité. Varuje operátora, aby udržiaval teplotu spracovania pod 270 stupňov, aby sa zabránilo degradácii polyméru.
Acetálová živica je vysoko kryštalická, s typickou kryštalinitou 75 percent a teplotou topenia 180 stupňov. V porovnaní s polyetylénom (PE) sú molekulové reťazce naskladané tesnejšie kvôli kratšej väzbe CO, čo vedie k vyššej teplote topenia polyméru. Vysoká kryštalinita dodáva acetálovému polyméru dobrú odolnosť voči rozpúšťadlám. Polyméry sú prevažne lineárne. Ich molekulová hmotnosť sa pohybuje od 20 000 do 110 000.
Acetalová živica je pevný a tvrdý termoplast s dobrou únavou a tepelnou stabilitou. Má nízky koeficient trenia a dobrú tepelnú odolnosť. Predpokladá sa, že acetálová živica je podobná nylonu, ale jej odolnosť proti únave, odolnosť proti tečeniu, tvrdosť a odolnosť voči vode sú lepšie ako nylon. Odolnosť acetálovej živice voči tečeniu však nie je taká dobrá ako odolnosť polykarbonátu. Ako už bolo uvedené, acetálová živica má vynikajúcu odolnosť voči rozpúšťadlám a nebolo nájdené žiadne organické rozpúšťadlo, ktoré by rozpúšťalo acetálovú živicu pod 70 stupňov; Ale v niektorých rozpúšťadlách môže napučať. Acetálová živica je citlivá na kyseliny, zásady a oxidanty. Hoci CO väzba je polárna, bola vyvážená a jej polarita je oveľa menšia ako karbonylová skupina v nylone, čo má za následok relatívne nízku absorpciu vlhkosti acetálovou živicou. Malé množstvo adsorbovanej vlhkosti môže spôsobiť napučiavanie a zmenu veľkosti, ale nespôsobí hydrolýzu a degradáciu polyméru. Vplyv vlhkosti je oveľa menší ako účinok nylonových polymérov. Ultrafialové svetlo môže spôsobiť degradáciu polyméru, ktorú možno znížiť pridaním sadzí. Kopolyméry majú zvyčajne vlastnosti podobné homopolymérom, ale mechanické vlastnosti homopolymérov sú o niečo vyššie ako kopolyméry. Ich teploty topenia sú tiež vyššie, ale ich tepelná stabilita a odolnosť voči zásadám sú horšie ako u kopolymérov. Homopolymér aj kopolymér sú plnivá (sklenené vlákno, fluórpolymér, aromatické polyamidové vlákno a iné plnivá), ktoré sú vyrobené z tvrdených materiálov a materiálov stabilizovaných proti ultrafialovému žiareniu. Acetálová živica a polyuretánový elastomér sa zmiešajú, aby sa zlepšila ich húževnatosť, a tieto materiály je možné kúpiť na trhu.
K dispozícii sú acetálové živice na vstrekovanie, vstrekovanie a vytláčanie. Pri spracovaní je dôležité, aby nedošlo k prehriatiu alebo vážnemu pretlaku spôsobenému formaldehydom. Polymér sa musí pred vypnutím vyčistiť, aby sa predišlo prehriatiu počas spúšťania. Acetálovú živicu skladujte na suchom mieste. Zdanlivá viskozita acetálovej živice je menej závislá od šmykového napätia a teploty ako pri polyolefíne, ale jej tavenina má nízku elasticitu a nízku pevnosť. Nízka pevnosť taveniny je problémom pri vyfukovaní. Na vyfukovanie sú vhodnejšie kopolyméry so štruktúrou rozvetveného reťazca. Rýchlosť kryštalizácie je veľmi rýchla a zmršťovanie po formovaní môže byť dokončené do 48 hodín po formovaní. Je ťažké vyrobiť transparentné filmy kvôli rýchlej kryštalizácii.
Trhový dopyt po acetálovej živici v Spojených štátoch a Kanade bol v roku 1997 368 miliónov libier. Aplikácie acetálovej živice zahŕňajú ozubené kolesá, valčeky, súčasti potrubí, časti čerpadiel, lopatky ventilátorov, aerosólové nádoby vyrobené z vyfukovanej fólie, lisované reťazové kolesá a reťaze, ktoré sa často používajú na priamu náhradu kovov. Acetalová živica sa používa hlavne na vstrekovanie, po ktorom nasleduje extrúzia dosiek a tyčí. Nízky koeficient trenia acetálovej živice umožňuje výrobu dobrých ložísk.