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聚甲醛的生产与应用

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摘 要:随着时代的不断进步,我国的聚甲醛生产的技术也得到了快速的发展,聚甲醛是一种综合性的工程塑料。随着我国的各个行业的发展,对于这种综合性工程塑料的需求也是越来越大,同时也为我国聚甲醛的生产带来了一些问题,从而影响到了我国聚甲醛生产的效率。因此,本文就聚甲醛的生产和应用进行分析,以期可以提出有效的策略,在解决问题的同时促进聚甲醛生产企业的快速发展。

关键词:聚甲醛 生产 应用

聚甲醛,英文缩写是POM,这种材料是目前世界上最为通用的五种工程塑料之一,其坚硬程度十分的惊人,有着“超钢”和“夺钢”的美誉,聚甲醛是一种综合性能都十分优异的热塑性工程塑料,使用的范围是十分的广泛的。随着科技的不断发展,使得我国的汽车工业和一些电子工业等新兴产业也都得到了快速的发展,因此,导致了我国对于聚甲醛的需求也是越来越高。

一、聚甲醛自身的特性

在分子链中含有―CH2O―链节的热塑性树脂就是所谓的聚甲醛,聚甲醛是一种无支链线性聚合物,具有着高密度和高结晶的性质,同时还具备着良好的耐化学品的性质和物理机械性能,使用的范围也是非常的广泛的,即使是在零下四十摄氏度和零上一百摄氏度的环境下也是能够长期使用的。聚甲醛具有高规整性的分子链结构,主要的组成部分是碳氧键。在聚甲醛a中,碳碳键要远远的长于碳氧键,具备着十分优异的机械强度和刚性,在所有工程塑料中的机械性能聚甲醛是最为接近金属材料的。聚甲醛具备着非常多的优点,其中最为显著的几点就是结晶度高、自的性能比较好、密度比较高、刚性较大、成型加工简单、耐摩擦、耐疲劳以及耐有机溶剂等。同时聚甲醛具有着一定的光泽,尺寸相对来说也是比较的稳定,它只有着很小的吸水性,在这些方面的性能要远远的高于尼龙。此外,聚甲醛还具备着非常高的弯曲强度、抗拉强度记忆耐疲劳性强度,即使是在一些气温非常低的环境下,聚甲醛仍然具备着非常出色的几何稳定性、抗蠕变特性以及抗冲击的特性,在低温的环境中可以进行长期的使用,聚甲醛其他的一些特性也要比其他的一些工程塑料优秀很多。

二、关于聚甲醛的生产工艺

聚甲醛产生于上个世纪五十年代,发源于美国,是由杜邦公司研制出来并且进行开发的。当聚甲醛被研发出来之后被分为了两个个种类,分别是均聚甲醛和共聚甲醛。

1.生产均聚甲醛的工艺

均聚甲醛是三聚甲醛的均聚体,在抗疲劳强度和延展强度方面都有着非常出色的表现,但是对其进行加工时有着一定的难度,而且在进行加工时其加工温度的范围是比较小的,在成型时热分解、热稳定性、热劣化特性、耐酸碱腐蚀性以及耐热水性等方面均聚甲醛是不如共聚甲醛的。但是均聚甲醛的结晶度是非常高的,在弹性率、强度以及表征物理耐热性的复合弯曲温度方面要略好于共聚甲醛。同时聚甲醛具备着十分优秀的刚性,其拉伸强度最高可达到68.9MPa,而且均聚甲醛的摩擦因素比较小、耐磨性比较好,但是均聚甲醛在耐酸和稳定性方面是比较差的。

均聚甲醛工艺以美国的杜邦公司为代表,这种工艺的原料是百分之五十的甲醛溶液,在作为原料的甲醛当中含有着大量的水分和一些其他的杂质,将其与异辛酸进行融合从而生产乙基半水甲醛溶液,然后再进行脱水和精制,热裂解之后得到纯度非常高的甲醛,随后将其与含有阳离子型催化剂的惰性溶液融合,从而生成出均聚甲醛聚,聚合半连续操作,把聚合料进行过滤和分离,等到干燥之后再使用醋酐进行羟基酯化封端,从而得到热稳定的聚甲醛,接着将抗氧剂等一些助剂加入到其中,最后通过挤出造粒得到成品。

这种制作均聚甲醛的工艺是比较复杂的,从而导致了其生产的成本比较高,而且其耐热性和耐碱性都是比较差的。因此,随着近些年的发展,仍然使用这种制作工艺的企业已经寥寥无几了。

2.生产共聚甲醛的工艺

共聚甲醛的生产工艺和均聚甲醛的生产工艺相比较而言,共聚甲醛的生产工艺就要简单的多,在加工的过程中经过热分解而产生的甲醛气体是非常的少的。经过改性之后得到的共聚甲醛在各个方面的性能都要超过均聚甲醛。所以说,共聚甲醛将成为日后聚甲醛发展的主流方向。共聚甲醛的生产工艺比较流行的就是本体聚合法,这种工艺比较简单,而且成本也是非常的低,目前国内外基本都是采用这种制作工艺。这种工艺的具体做法就是将纯三聚甲醛、三氟化硼乙醚络合物和二氧戊环按照一定的比例进行融合,然后将其放在一个有着混合和强剪切作用的连续捏合机或者是双螺杆反应器之中,等到其完全完成了聚合反应之后略作处理,就会得到颗粒状的共聚甲醛,然后将其进行粉碎、连续稳定化,将其中的热不稳定成分去除,等到彻底的干燥后进行混合,最后加入抗氧剂等添加剂,通过挤出进行造粒。

三、关于聚甲醛的应用

1、聚甲醛在医学方面的应用

聚甲醛的出现为医学带来的非常大贡献,尤其是在医疗器械方面,聚甲醛有着不可替代的作用,例如医疗器械中的假肢、顶椎以及心脏起搏器等都是由聚甲醛做成的。

2.聚甲醛在汽车工业方面的应用

聚甲醛在汽车工业方面用量是非常大的,使用聚甲醛制造的零件有着耐磨、自身、简化结构以及便于维修等优点。同时还能够降低汽车零件制作的成本,而且还能够有效的提高汽车零件的使用寿命。

3.聚甲醛在电子电器方面的应用

聚甲醛本身就具备着电气强度比较高、电耗小和绝缘电阻高的特点,有着耐电弧的性能。因此使得聚甲醛在电器行业中得到了广泛的应用。

4.聚甲醛在建筑方面的应用

聚甲醛在硬度和强度堪比金属,因此在建筑中聚甲醛的应用也是十分的广泛的,而且其成本要远远的低于金属。所以,一些类似于窗框、水箱以及门帘滑轮等零件都是由聚甲醛制造而成的。

四、总结

聚甲醛的所有性能都是比较优异的,而且应用的领域也是十分的广泛的。同时,聚甲醛对于我国目前来说具有着一定的战略性意义,因此我国应该对聚甲醛生产企业的支持加大力度,尽快的攻克各种各样的难题,从而促进我国聚甲醛生产企业的快速发展。

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