一、均聚、共聚聚甲醛有何区别?以杜邦为代表的均聚POM贵很多,凭什么?
我们先来了解一下POM的制程工艺,均聚OR共聚,看下图,均聚生产流程更复杂,难度更大,成本更高,代表公司有:美国杜邦、日本旭化成、韩国工程塑料、三菱部分POM,舍弃更简单、成本更低的技术路线,为了“更好的”硬度和强度!
POM聚合工艺
POM聚合比较
工艺差异总结:
均聚聚甲醛的生产更依赖于精确控制的聚合条件,以确保仅甲醛单体的有效聚合,过程中可能涉及复杂的催化剂系统和严格的后处理来去除杂质。
共聚聚甲醛通过引入二氧戊环等共聚单体,能够简化聚合过程中的控制要求,提高热稳定性,从而在干燥和注塑等后续加工中表现出更好的宽容度,同时简化了后处理步骤。
POM颗粒
这些差异影响着材料的成本、生产效率以及最终产品的性能,选择合适的生产工艺需根据具体应用需求和生产条件综合考虑。
二、两种聚甲醛POM热性能、机械性能、化学性能有何差异?
以常规注塑级POM-C(共聚)、POM-H(均聚)作为对比。
HDT 测试 A 1.9 MPa (264 PSI) | POM-C(共聚) | POM-H(均聚) |
ISO 75-1/-2 | 100°C | 110°C |
ASTM D648 | 220°F | 250°F |
使用温度(融泰得新材料整理) | POM-C | POM-H |
最低使用温度 | -50°C/-58°F | -50°C/-58°F |
空气中持续允许使用温度(20,000 小时) | 100°C/180°F | 110°C/190°F |
ISO 527-1/-2 抗拉强度测试 | POM-C | POM-H |
抗拉强度 | 66 MPa | 78 MPa |
屈服拉伸应变(延伸率) | 15% | - |
断裂拉伸应变(延伸率) | 40% | 24% |
弹性拉伸模量 | 3,000 MPa | 3,700 MPa |
硬度和冲击强度测试 | 方法 | POM-C | POM-H |
洛氏硬度(M 标尺) | ISO 2039-2 | 80 | 92 |
洛氏硬度(M 标尺) | ASTM D785 | 80 | 90 |
夏比冲击,无切口 | ISO 179-1/1eU | 未断裂 | 未断裂 |
夏比冲击,有切口 | ISO 179-1/1eA | 7 kJ/m² | 9 kJ/m² |
悬臂梁式冲击,有切口 | ASTM D256 | 1 ft.lb./in | 1 ft.lb./in |
抗弯强度测试 | 方法 | POM-C | POM-H |
抗弯强度 | ISO 178 | 91 MPa | 106 MPa |
抗弯强度 | ASTM D790 | 12,000 PSI | 13,000 PSI |
弯曲弹性模量 | ISO 178 | 2,660 MPa | 3,450 MPa |
弯曲弹性模量 | ASTM D790 | 400 KSI | 450 KSI |
性能差异总结:
均聚聚甲醛具有更高的机械强度、延展性和耐疲劳性,适用于需要高强度和耐磨性的场合,但其热稳定性和化学稳定性较差,加工时需要特别注意。
共聚聚甲醛则在热稳定性和化学稳定性上表现更佳,尤其是对碱和热水的抵抗性,加工性能好,易于成型,适用于制作需要较好耐热性和耐化学性的零部件。
POM颗粒
三、两种类型的聚甲醛,应用领域是否存在差异?怎么选择?
全球第五大工程塑料,POM排第三,不管是均聚、还是共聚聚甲醛应用广泛、贵的均聚POM一定比共聚POM好吗?塑料君觉得未必!先看下图,融泰得新材料根据这两种材料在性能差异及应用方向上的详细对比。
属性/类别 | 均聚聚甲醛 (POM-h) | 共聚聚甲醛 (POM-c) |
成分 | 直接由甲醛聚合而成 | 由三聚甲醛与二氧戊环开环聚合得到 |
密度 (g/cm³) | 1.42 | 1.41 |
熔点 (°C) | 175 | 160 |
结晶度 (%) | 75%-85% | 70%-75% |
机械强度 | 较高,比共聚甲醛高约10%-20% | 中等,略低于均聚甲醛 |
延展性和耐疲劳性 | 良好 | 耐疲劳一般,延展性更好 |
热稳定性 | 较低,加工时容易分解 | 较好,适合高温加工 |
化学稳定性 | 一般,对碱和热水敏感 | 较好,耐碱性和耐热水性更优 |
加工性 | 不易加工,结晶快,成型收缩率大 | 易加工,流动性好,成型条件宽 |
耐候性 | 较好 | 更好 |
应用方向 | 齿轮、轴承、紧固件、滑动部件等,要求高强度、耐磨的应用 | 水管配件、泵部件、化工设备零件等,要求良好热稳定性和耐化学性的应用 |
POM应用方向分析:
均聚聚甲醛因其优秀的机械性能,常用于制造精密机械部件,如汽车、电子、机械工业中的齿轮、轴承、紧固件等,这些应用要求材料有很高的强度和耐磨性。
共聚聚甲醛因加工简便、热稳定性好,被广泛应用于需要耐热水、耐化学品的环境,如化工管道、泵体部件、医疗器械等,以及那些对耐候性有一定要求的户外用品。
POM部分应用
最后总结,均聚、共聚POM在性能、应用上选择,主要体现在以下几方面:
力学性能:均聚聚甲醛的结晶度较高,因此其力学性能,如强度优于共聚甲醛。在对力学性能要求较高的领域,如汽车工业、工业机械等,均聚聚甲醛可能更具优势。
热稳定性:共聚聚甲醛热稳定性优于均聚,因此在对热稳定性要求较高的领域,如电子电器等共聚可能更合适。
加工性能:共聚聚甲醛的加工成型条件相对宽松,加工过程中热分解释放的甲醛气体较少,共聚聚甲醛可能更受欢迎。
耐化学性:共聚聚甲醛在耐化学性方面表现更佳,如耐碱性、耐油性等。因此,在一些需要接触化学物质的领域,如化工行业等,共聚聚甲醛可能更适用。
成本:共聚聚甲醛的生产成本相对较低,因此在一些对成本敏感的领域,如日用品等,共聚聚甲醛可能更具竞争力。
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四、均聚、共聚POM在改性后的应用怎么看?
除了以上常规规格POM树脂,实际产品应用中,可能需要更多特性的POM材质改性需求、不同规格都有相应的需求,以下是融泰得总结客户工厂用的比较多的品种。如果你要有遇到此类问题,可以一起讨论!
POM性能拓展
改性优势方面 | 具体表现 |
力学性能提升 | 如增强强度、刚度、耐磨性等 |
耐热性能改善 | 提高其使用温度范围和热稳定性 |
耐化学性能增强 | 更好地抵抗各种化学物质的侵蚀 |
尺寸稳定性优化 | 减少尺寸变化,提高制品精度 |
加工性能变好 | 使加工过程更顺畅,降低加工难度 |
韧性提高 | 降低脆性,减少断裂风险 |
阻燃性能提升 | 增加阻燃性,满足特定安全要求 |
电气性能优化 | 改善介电性能等电气特性 |
部分改性方向
如果你也感兴趣,请点赞,受篇幅限制,关于改性POM应用方面,这次就先写到这里,下次再详细展开!
如果你在挑选POM材料,需要注意:聚甲醛的具体应用领域还会受到其他因素的影响,如产品的具体性能、加工工艺、成本等。在实际应用中,需要根据具体情况进行综合考虑,选择最适合的材料。有材料需求的可以关注、私信、收藏、转发!
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