Disgrifiad o POM (asetal) -XYH Plastig

Mae cymwysiadau nodweddiadol ar gyfer POM wedi'i fowldio â chwistrelliad yn cynnwys cydrannau peirianneg perfformiad uchel fel olwynion gêr bach, berynnau pêl, rhwymiadau sgïo, caewyr, dolenni cyllell, a systemau clo. Defnyddir y deunydd yn helaeth yn y diwydiant electroneg modurol a defnyddwyr. Gwneir stoc reiffl yr M16 a rhannau eraill ohoni.

Darganfuwyd Polyoxymethylene gan Hermann Staudinger, cemegydd o'r Almaen a dderbyniodd Wobr Nobel 1953 mewn Cemeg. Roedd wedi astudio polymerization a strwythur POM yn y 1920au wrth ymchwilio i macromoleciwlau, yr oedd yn eu nodweddu fel polymerau. Oherwydd problemau gyda sefydlogrwydd thermol, ni chafodd POM ei fasnacheiddio bryd hynny.

Tua 1952 syntheseiddiodd cemegwyr ymchwil yn DuPont fersiwn o POM, ac ym 1956 fe ffeiliodd y cwmni am amddiffyn patent y homopolymer. Credydau DuPont RN MacDonald fel dyfeisiwr pom pwysau moleciwlaidd uchel. Mae patentau gan Macdonald a coworkers yn disgrifio paratoi hemiacetal pwysau moleciwlaidd uchel (~ O-ch2OH) POM i ben, ond nid oes gan y rhain ddigon o sefydlogrwydd thermol i fod yn fasnachol hyfyw. Dyfeisiwr homopolymer pom-sefydlog (ac felly defnyddiol) oedd Dal Nagore, a ddarganfu fod ymateb yr hemiacetal yn dod i ben ag anhydride asetig yn trosi'r hemiacetal rhwydd depolymerizable yn blastig prosesadwy thermol sefydlog, toddi.

Cwblhaodd Dupont adeiladu planhigyn i gynhyrchu ei fersiwn ei hun o resin asetal, o'r enw Delrin yn Parkersburg, West Virginia, ym 1960. Hefyd ym 1960, cwblhaodd Celanese ei ymchwil ei hun. Yn fuan wedi hynny, mewn partneriaeth gyfyngedig gyda'r cwmni Frankfurt Hoechst AG, adeiladwyd ffatri yn Kelsterbach, Hessen; O'r fan honno, cynhyrchwyd Celcon gan ddechrau ym 1962, gyda Hostafform yn ymuno ag ef flwyddyn yn ddiweddarach. Mae'r ddau yn parhau i fod yn cael eu cynhyrchu o dan adain Celanese, ac fe'u gwerthir fel rhannau o grŵp cynnyrch a elwir bellach yn Hostafform/Celcon POM

Defnyddir gwahanol brosesau gweithgynhyrchu i gynhyrchu'r fersiynau homopolymer a chopolymer o POM.

Homopolymer

I wneud homopolymer polyoxymethylene, rhaid cynhyrchu fformaldehyd anhydrus. Y prif ddull yw trwy ymateb y fformaldehyd dyfrllyd ag alcohol i greu hemiformal, dadhydradiad o'r gymysgedd hemiformal/dŵr (naill ai trwy echdynnu neu ddistyllu gwactod) a rhyddhau'r fformaldehyd trwy gynhesu'r hemiformal. Yna caiff y fformaldehyd ei bolymeiddio gan gatalysis anionig a'r polymer sy'n deillio o hyn wedi'i sefydlogi gan adwaith ag anhydride asetig. Enghraifft nodweddiadol yw Dupont's Delrin.

Copolymer

I wneud copolymer polyoxymethylene, mae fformaldehyd yn cael ei drawsnewid yn driocan yn gyffredinol (yn benodol 1,3,5-trioxane, a elwir hefyd yn driocin). Gwneir hyn gan gatalysis asid (naill ai asid sylffwrig neu resinau cyfnewid ïon asidig) ac yna puro'r triocan trwy ddistyllu a/neu echdynnu i gael gwared ar ddŵr a hydrogen gweithredol arall sy'n cynnwys amhureddau. Mae copolymerau nodweddiadol yn hostafform o Ticona ac Ultraform o BASF.

Mae'r cyd-monomer yn nodweddiadol yn ddioxolane ond gellir defnyddio ethylen ocsid hefyd. Mae Dioxolane yn cael ei ffurfio trwy adwaith ethylen glycol gyda fformaldehyd dyfrllyd dros gatalydd asid. Gellir defnyddio deuolau eraill hefyd.

Mae trioxane a deuocsolan yn cael eu polymeiddio gan ddefnyddio catalydd asid, yn aml boron trifluoride etherate, bf3 oet2. Gall y polymerization ddigwydd mewn toddydd nad yw'n begynol (ac os felly mae'r polymer yn ffurfio fel slyri) neu mewn trioxane taclus (ee mewn allwthiwr). Ar ôl polymerization, rhaid dadactifadu'r catalydd asidig a sefydlogi'r polymer trwy hydrolysis toddi neu doddiant er mwyn cael gwared ar y grwpiau diwedd ansefydlog.

Mae polymer sefydlog yn cael ei doddi wedi'i gyflyru, gan ychwanegu sefydlogwyr thermol ac ocsideiddiol ac ireidiau dewisol a llenwyr amrywiol.

Saernïaeth

Mae POM yn cael ei gyflenwi ar ffurf gronynnog a gellir ei ffurfio i'r siâp a ddymunir trwy roi gwres a phwysau. Y ddau ddull ffurfio mwyaf cyffredin a ddefnyddir yw mowldio chwistrelliad ac allwthio. Mae mowldio cylchdro a mowldio chwythu hefyd yn bosibl.

Mae cymwysiadau nodweddiadol ar gyfer POM wedi'i fowldio â chwistrelliad yn cynnwys cydrannau peirianneg perfformiad uchel (ee olwynion gêr, rhwymiadau sgïo, clymwyr, systemau clo) a defnyddir y deunydd yn helaeth yn y diwydiant electroneg modurol a defnyddwyr. Mae graddau arbennig sy'n cynnig caledwch mecanyddol uwch, stiffrwydd neu eiddo ffrithiant/ gwisgo isel.

Mae POM yn cael ei allwthio yn gyffredin fel hyd parhaus o ran gron neu betryal. Gellir torri'r adrannau hyn i'w hyd a'u gwerthu fel stoc bar neu ddalen ar gyfer peiriannu.

Pheiriannu

Pan gânt eu cyflenwi fel bar neu ddalen allwthiol, gellir peiriannu POM gan ddefnyddio dulliau traddodiadol fel troi, melino, drilio ac ati. Mae'n well cyflogi'r technegau hyn lle nad yw economeg cynhyrchu yn haeddu cost prosesu toddi. Mae'r deunydd yn torri’n rhydd, ond mae angen offer miniog arno gydag ongl glirio uchel. Nid oes angen defnyddio iraid torri hydawdd, ond argymhellir.

Oherwydd nad oes gan y deunydd anhyblygedd y mwyafrif o fetelau, dylid cymryd gofal i ddefnyddio grymoedd clampio ysgafn a chefnogaeth ddigonol i'r darn gwaith.

Gall POM wedi'i beiriannu fod yn ansefydlog yn ddimensiwn, yn enwedig gyda rhannau sydd ag amrywiadau mawr mewn trwch waliau. Argymhellir y bydd nodweddion o'r fath yn cael eu 'dylunio allan` ee trwy ychwanegu ffiledi neu gryfhau asennau. Mae anelio rhannau wedi'u peiriannu ymlaen llaw cyn gorffen yn derfynol yn ddewis arall. Rheol bawd yw bod cydrannau bach wedi'u peiriannu yn POM yn gyffredinol yn dioddef o lai o warping.

Bondiadau

Yn nodweddiadol mae'n anodd iawn bondio POM. Mae prosesau a thriniaethau arbennig wedi'u datblygu i wella bondio. Yn nodweddiadol mae'r prosesau hyn yn cynnwys ysgythru arwyneb, triniaeth fflam neu sgrafelliad mecanyddol.

Mae prosesau ysgythru nodweddiadol yn cynnwys asid cromig ar dymheredd uchel. Mae gan DuPont broses patent ar gyfer trin homopolymer asetal o'r enw Satinizing sy'n creu pwyntiau angor ar yr wyneb, gan roi rhywbeth gludiog i'w fachu. Mae yna hefyd brosesau sy'n cynnwys plasma ocsigen a gollyngiad corona. [6] [7]

Ar ôl i'r wyneb gael ei baratoi, gellir defnyddio nifer o gludyddion ar gyfer bondio. Mae'r rhain yn cynnwys epocsi, polywrethan, a cyanoacrylates. Mae epocsi wedi dangos cryfder cneifio 150-500 psi ar arwynebau sydd wedi'u sgrafellu'n fecanyddol a 500-1000 psi ar arwynebau wedi'u trin yn gemegol. Mae cyanoacrylates yn ddefnyddiol ar gyfer bondio â metel, lledr, rwber a phlastigau eraill.

Mae weldio toddyddion fel arfer yn aflwyddiannus ar bolymerau asetal, oherwydd gwrthiant toddyddion rhagorol asetal.

Defnyddiwyd weldio thermol trwy amrywiol ddulliau yn llwyddiannus ar homopolymer a chopolymer.