什么是POM 材料
POM,即聚甲醛,是一種性能出色的熱塑性工程塑料,在眾多工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
一、化學(xué)結(jié)構(gòu)與特性
POM 由甲醛聚合而成,分子主鏈由重復(fù)的氧亞甲基單元(-CH?O-)組成,結(jié)構(gòu)規(guī)整,結(jié)晶度通常在 70% - 80% 。這使其具備較高強(qiáng)度與剛性。外觀上,POM 呈白色或淡黃色顆粒,質(zhì)地堅(jiān)硬、表面光滑?;瘜W(xué)穩(wěn)定性好,常見有機(jī)溶劑難以溶解,對一般酸堿有耐受性。
二、性能優(yōu)勢
1. 力學(xué)性能:均聚 POM 拉伸強(qiáng)度超 70MPa,彎曲強(qiáng)度約 100MPa ,媲美部分金屬材料。抗疲勞性優(yōu)異,經(jīng)多次循環(huán)載荷,仍能保持穩(wěn)定力學(xué)性能,適用于制造長期承受交變應(yīng)力的機(jī)械零件,延長使用壽命,降低設(shè)備維護(hù)成本。
2. 耐磨性:POM 摩擦系數(shù)低,耐磨性強(qiáng)。與金屬相比,相同摩擦條件下磨損量更小。用于滑輪、滑塊等需長期摩擦的部件,可顯著延長使用壽命,降低維護(hù)成本,提高設(shè)備運(yùn)行效率。
3. 化學(xué)穩(wěn)定性:POM 對多數(shù)有機(jī)溶劑、油脂、常見酸堿溶液耐受性好。在化工和電子電器制造中,即使處于復(fù)雜化學(xué)環(huán)境,制成的零件也能穩(wěn)定工作。
4. 熱穩(wěn)定性:POM 熱變形溫度在 130 - 160℃,在一定高溫環(huán)境下,能保持較好的力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性,適用于制造汽車發(fā)動機(jī)周邊等高溫環(huán)境零部件。
5. 電絕緣性:POM 是優(yōu)良的電絕緣材料,介電常數(shù)和介電損耗在寬溫度和頻率范圍內(nèi)變化小,且不受溫度和濕度影響,常用于制造電子電器絕緣部件。
優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
機(jī)械性能優(yōu):強(qiáng)度、剛度、硬度高,耐磨抗蠕變,尺寸穩(wěn)。 | 耐候性差:紫外線敏感,戶外易老化、變色、性能降。 |
化學(xué)穩(wěn)定性好:耐多數(shù)有機(jī)溶劑、化學(xué)介質(zhì)。 | 成型收縮率大:達(dá) 2%-3.5%,模具及工藝要求高。 |
自潤滑性佳:摩擦系數(shù)低,少潤滑,維護(hù)成本低。 | 熱穩(wěn)定性有限:高溫易分解,加工溫度 190℃-220℃。 |
電氣絕緣性好:絕緣電阻高,介電性能佳。 | 耐水性一般:高濕環(huán)境性能或受影響。 |
加工性能良好:流動性好,適配多成型工藝,制品精度高。 | 氣味較大:加工使用有氣味,部分場景受限。 |
三、性能劣勢
1. 耐候性差:POM 對紫外線敏感,長期暴露在戶外易老化、變色、龜裂,性能下降,一般不用于長期戶外場景。
2. 吸水性影響精度:雖吸水率相對較低,但在潮濕環(huán)境中仍會吸水,導(dǎo)致制品尺寸精度變化,影響性能和裝配精度,制造高精度零件需提前干燥處理。
3. 缺口敏感性高:POM 有缺口時強(qiáng)度大幅降低,缺口處易產(chǎn)生裂紋并擴(kuò)展,導(dǎo)致零件斷裂,設(shè)計和使用時應(yīng)避免尖銳缺口。
4. 成本相對較高:與聚乙烯、聚丙烯等通用塑料相比,POM 生產(chǎn)成本高,制品價格貴,在對成本敏感領(lǐng)域應(yīng)用受限。
四、加工工藝
1. 注塑成型:POM 流動性好,適合注塑。注塑溫度控制在 180 - 220℃,模具溫度 60 - 80℃,以保證制品質(zhì)量和精度。
2. 擠出成型:可通過擠出成型制造管材、板材等。擠出過程中需控制螺桿轉(zhuǎn)速和溫度分布,確保產(chǎn)品質(zhì)量均勻。
3. 機(jī)械加工:POM 可進(jìn)行車削、銑削、鉆孔等機(jī)械加工,但因硬度高,加工時需選合適刀具和切削參數(shù),防止刀具過度磨損和零件表面質(zhì)量下降。
五、應(yīng)用領(lǐng)域
1. 電子電器:用于制造接插件、開關(guān)、繼電器等,憑借優(yōu)良電氣和機(jī)械性能,保障產(chǎn)品穩(wěn)定運(yùn)行。
2. 汽車工業(yè):汽車發(fā)動機(jī)燃油系統(tǒng)零部件及內(nèi)飾件如門把手等常用 POM,利用其耐磨、耐化學(xué)腐蝕特性提升零部件品質(zhì)。
3. 機(jī)械制造:可制造齒輪、齒條、滑塊等機(jī)械零件,能替代部分金屬材料降低成本,發(fā)揮自潤滑等特性,提高機(jī)械傳動效率。
4. 日用品:拉鏈、牙刷柄等日用品會用到 POM,其耐磨、耐腐蝕和美觀的特點(diǎn)提升了日用品質(zhì)量和使用壽命 。
POM 材料雖有不足,但其性能優(yōu)勢顯著且應(yīng)用廣泛。隨著技術(shù)發(fā)展,其在更多領(lǐng)域?qū)l(fā)揮更大價值。