主要用途:共聚聚甲醛具有机械强度高、高耐疲劳性、高耐蠕变性等良好的力学综合性能,可以部分替代铜、锌、锡、铅等金属材料,可直接用于或经改性后用于汽车配件、电子电器、工业机械、日常用品、运动器械、医疗器具、管道管件、建筑建材等领域。
适用于电动汽车冷却零部件的材料介绍
120℃以上的高温冷却液接触到的零部件,是使用金属或者具有150℃以上耐热性的超级工程塑料PPS等制作。另一方面,如果是在冷却液温度为100℃以下的环境,则可以使用通用工程塑料POM(聚甲醛)等。探讨使用通用树脂PP(聚丙烯)时,为了提高强度和尺寸精度,推荐使用并非以短纤维,而是以长玻璃纤维增强的PP-LGF(LGF: long-glass fiber,长玻纤)。通过把PPS等耐高温树脂替换为POM或PP,不仅能够削减材料成本,还能够减少材料的碳足迹和成型时的能源消耗等,为二氧化碳减排活动做出贡献。
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另有,DURACOM POM GH-10玻纤增强10%,DURACOM POM GH-20玻纤增强20%,等规格可供选择。
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POM改性的研究进展
POM结构决定性质,原子密集度较大、结晶度高、耐磨性较好。但POM也存在一定缺点,如冲击韧性低、耐热性差、阻燃性差、不耐日光紫外线辐射、成型收缩率高、制品易产生内应力等,这些缺点也限制了其拓展应用领域。因此对POM改性研究是十分必要的。
目前主要通过化学改性和物理改性两种手段对POM进行改性。化学改性主要是在聚合反应过程中,添加其它单体或组分进行共聚,以此改变分子结构,从而获得改性产品的方法。物理改性是指共混改性,根据特定的配方,在POM中加入不同类高分子聚合物或添加剂进行共混,得到不同性能POM产品的方法。相比而言,共混改性方法是目前研究多、易实现、应用广的POM改性方法。
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增强材料耐磨损能力的方式有这几种:
一种是增加润滑,降低摩擦系数Ψ(常见添加剂:有聚四氟乙烯PTFE 、石墨、二硫化钼、硅油等);
一种是提高基体承载能力,让HA值更大(玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、晶须等);
还有一种是1+1>2的王炸组合,既增加润滑,又提高基体承载能力。
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DURACON® POM滑动等级在齿轮中的应用
主电机初级齿轮位于中间,两组白色齿轮系整齐地分列于左右两侧。主电机初级齿轮将主电机的旋转运动一分为二。右侧的齿轮系通过感光辊传动齿轮来驱动感光辊和定影辊。左侧的齿轮系驱动送纸辊。齿轮与各个辊子的关系如图5所示。这些齿轮全都采用了“DURACON”滑动等级。有的客户说:“我们研究各种乙缩醛树脂后发现‘DURACON’滑动等级具有良好的滑动性和耐磨损性,于是通过多方考察决定在齿轮箱体上采用与‘DURANEX® PBT’机架等级(SA系列)的组合。”考虑到磨损因素,在这种情况下建议采用DURACON NW-02与DURANEX 652SA的组合。就齿轮所承受的扭矩而言,大的是对画质有影响的感光辊驱动齿轮,其次是定影辊驱动齿轮,再次是很少承受扭矩的送纸辊和光敏辊(为使纸的前端对齐而瞬间停止定时的辊子)。这些齿轮被设计成斜齿轮以提高安全性。第二级的感光辊传动齿轮(螺旋2级)会影响到画质,因此用注射压缩成型法(而非通常的注射成型法)制成以提。此外,这些齿轮运转时几乎没有工作噪音。
聚甲醛
聚甲醛是一种没有侧链、高密度、高结晶性的线型聚合物,为白色塑料颗粒,可分为均聚甲醛和共聚甲醛两种。
特性
POM具有的力学性能;良好的电绝缘性,几乎不受温度和湿度的影响;耐溶剂性良好,在高温下保持相当的化学稳定性;吸水性小,尺寸稳定性好;以及成型性等优势。
应用
可代替大部分有色金属,主要用于齿轮,轴承,汽车零部件、机床、仪表内件等起骨架作用的产品。
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塑料中的金属”——聚甲醛(POM)的特点、改性及应用
聚甲醛(POM)主要结构单元为—CH₂O—,是用量仅次于聚酰胺PA和聚碳酸酯PC的第三大通用工程塑料。目前已在电子电器、汽车配件、机械零件、齿轮等领域广泛使用。
在-40°C至100°C的温度范围内可以长期使用,在较苛刻的使用条件下亦可保持抗蠕变、耐疲劳、耐磨和耐化学腐蚀性。这些性能及成本优势使其可替代黄铜、铝、锌等有色金属材料用于齿轮、电器外壳等汽车配件行业及电子电器行业,被称为“塑料中的金属”,有“塑钢”、“超钢”之称。
性能特点
金属近似性
聚甲醛是高结晶性聚合物,具有类似金属的硬度、强度和刚性,是工程塑料中力学性能接近金属的材料之一。
自润滑性和耐疲劳性
聚甲醛在宽温度和湿度范围内具有良好的自润滑性能和耐疲劳性能。它具有低摩擦系数、耐有机溶剂、简单的成型加工等优点。
耐热稳定性
聚甲醛具有小的吸水性和尺寸稳定性,在广泛的温度范围内(-40°C至100°C)可以长期使用。它具有较高的抗热强度、弯曲强度和耐疲劳性能。均聚甲醛的热变形温度为136°C,共聚甲醛为110°C。聚甲醛可以长期在高温环境下使用,且力学性能变化不大。
耐磨性
由于聚甲醛具有高键能和高内聚能,因此具有良好的耐磨性能。未结晶部分会集结在球晶表面,非结晶部分具有润滑剂作用,从而降低摩擦和磨耗。