Descrição do POM (Acetal) -xyh Plastic

As aplicações típicas de POM moldado por injeção incluem componentes de engenharia de alto desempenho, como rodas pequenas, rolamentos de esferas, encadernações de esqui, prendedores, alças de faca e sistemas de bloqueio. O material é amplamente utilizado na indústria de eletrônicos automotivos e de consumo. O estoque do rifle M16 e outras peças são feitos dele.

O polioximetileno foi descoberto por Hermann Staudinger, um químico alemão que recebeu o Prêmio Nobel de 1953 em Química. Ele estudou a polimerização e a estrutura do POM na década de 1920 enquanto pesquisava macromoléculas, que ele caracterizou como polímeros. Devido a problemas com a estabilidade térmica, o POM não foi comercializado naquele momento.

Por volta de 1952, os químicos de pesquisa da DuPont sintetizaram uma versão do POM e, em 1956, a empresa entrou com a proteção de patentes do homopolímero. A DuPont credita RN MacDonald como inventor de alto peso molecular POM. Patentes de MacDonald e colegas de trabalho descrevem a preparação de POM de alto peso molecular (~ O-CH2OH), mas eles carecem de estabilidade térmica suficiente para ser comercialmente viável. O inventor de um homopolímero de POM estável (e, portanto, útil) foi Dal Nagore, que descobriu que reagir as extremidades hemiacetal com anidrido acético converte o hemiacetal prontamente despolimerizável em um plástico processável termicamente estável.

A DuPont concluiu a construção de uma fábrica para produzir sua própria versão da Resina Acetal, chamada Delrin em Parkersburg, Virgínia Ocidental, em 1960. Também em 1960, a Celanese concluiu sua própria pesquisa. Pouco tempo depois, em uma parceria limitada com a empresa de Frankfurt Hoechst AG, uma fábrica foi construída em Kelsterbach, Hessen; A partir daí, a Celcon foi produzida a partir de 1962, com o Hostaform se juntando um ano depois. Ambos permanecem em produção sob os auspícios de Celanese e são vendidos como partes de um grupo de produtos agora chamado Hostaform/Celcon Pom

Diferentes processos de fabricação são usados ​​para produzir as versões de homopolímero e copolímero do POM.

Homopolímero

Para fazer homopolímero de polioximetileno, o formaldeído anidro deve ser gerado. O método principal é por reação do formaldeído aquoso com álcool para criar uma desidratação hemiforme da mistura hemiforme/água (por extração ou destilação a vácuo) e liberação do formaldeído aquecendo o hemiforme. O formaldeído é então polimerizado pela catálise aniônica e pelo polímero resultante estabilizado por reação com anidrido acético. Um exemplo típico é o Delrin de Dupont.

Copolímero

Para fazer copolímero de polioximetileno, o formaldeído é geralmente convertido em trioxano (especificamente 1,3,5-trioxano, também conhecido como trioxina). Isso é feito por catálise ácida (resinas de troca de íons ácidos ou ácidos) seguidos pela purificação do trioxano por destilação e/ou extração para remover a água e outras impurezas contendo hidrogênio ativo. Os copolímeros típicos são resistentes a partir de Ticona e Ultraform a partir da BASF.

O co-monômero é tipicamente dioxolano, mas também pode ser usado óxido de etileno. O dioxolano é formado pela reação de etileno glicol com formaldeído aquoso sobre um catalisador ácido. Outros dióis também podem ser usados.

Trioxano e dioxolano são polimerizados usando um catalisador ácido, geralmente ethereato de trifluoreto de boro, BF3 OET2. A polimerização pode ocorrer em um solvente não polar (nesse caso, o polímero se forma como pasta) ou em trioxano elegante (por exemplo, em uma extrusora). Após a polimerização, o catalisador ácido deve ser desativado e o polímero estabilizado pela hidrólise de fusão ou solução para remover os grupos finais instáveis.

O polímero estável é composto por fusão, adicionando estabilizadores térmicos e oxidativos e opcionalmente lubrificantes e preenchimentos diversos.

Fabricação

O POM é fornecido de forma granulado e pode ser formado na forma desejada aplicando calor e pressão. Os dois métodos de formação mais comuns empregados são moldagem e extrusão de injeção. Moldagem rotacional e moldagem por sopro também são possíveis.

As aplicações típicas de POM moldado por injeção incluem componentes de engenharia de alto desempenho (por exemplo, rodas de engrenagem, encadernas de esqui, fixadores, sistemas de bloqueio) e o material é amplamente utilizado na indústria de eletrônicos automotivos e de consumo. Existem notas especiais que oferecem uma maior resistência mecânica, rigidez ou propriedades de baixo atrito/ desgaste.

O POM é comumente extrudado como comprimentos contínuos da seção redonda ou retangular. Essas seções podem ser cortadas com comprimento e vendidas como barra ou estoque de folha para usinagem.

Usinagem

Quando fornecido como barra ou folha extrudada, o POM pode ser usinado usando métodos tradicionais, como girar, moer, perfurar etc. Essas técnicas são melhor empregadas onde a economia da produção não merece a despesa de processamento por fusão. O material é de corte livre, mas requer ferramentas nítidas com um ângulo de alta folga. O uso de lubrificante de corte solúvel não é necessário, mas é recomendado.

Como o material não possui a rigidez da maioria dos metais, deve -se tomar cuidado para usar forças de aperto leve e suporte suficiente para a peça de trabalho.

O POM usinado pode ser dimensionalmente instável, especialmente com peças com grandes variações nas espessuras da parede. Recomenda-se que esses recursos sejam "projetados", por exemplo, adicionando filetes ou fortalecendo as costelas. O recozimento de peças pré-montadas antes do acabamento final é uma alternativa. Uma regra de pêlo é que, em geral, pequenos componentes usinados em POM sofrem com menos deformação.

Vínculo

POM é normalmente muito difícil de unir. Processos e tratamentos especiais foram desenvolvidos para melhorar a ligação. Normalmente, esses processos envolvem gravação superficial, tratamento de chama ou abrasão mecânica.

Os processos de gravação típicos envolvem ácido crômico a temperaturas elevadas. A DuPont tem um processo patenteado para tratar o homopolímero acetal chamado Cetinizante, que cria pontos de ancoragem na superfície, dando a um adesivo algo para agarrar. Também existem processos envolvendo o plasma de oxigênio e a alta corona. [6] [7]

Depois que a superfície é preparada, vários adesivos podem ser usados ​​para ligação. Isso inclui epóxias, poliuretanos e cianoacrilatos. Os epóxis mostraram resistência de cisalhamento de 150-500 psi em superfícies abrasadas mecanicamente e 500-1000 psi em superfícies tratadas quimicamente. Os cianoacrilatos são úteis para ligação a metal, couro, borracha e outros plásticos.

A soldagem de solvente geralmente não é bem -sucedida em polímeros acetais, devido à excelente resistência ao solvente do acetal.

A soldagem térmica através de vários métodos tem sido usada com sucesso no homopolímero e no copolímero.