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聚甲醛（POM）是一种性能优良的工程塑料，在国外有“夺钢”、“超钢”之称。POM具有类似金属的硬度、强度和钢性，在很宽的温度和湿度范围内都具有很好的自润滑性、良好的耐疲劳性，并富于弹性，此外它还有较好的耐化学品性。本文便从POM的简介、历史、分类、改性、合成工艺、成型工艺、应用、主要生产企业八个方面为大家介绍。回复“聚甲醛”，查询更多相关文章
一、聚甲醛的简介
聚甲醛，分子主链链节中含有-CH2-O-的线型高分子化合物，学名聚氧化亚甲基（polyoxymethylene，简称 POM ），是没有侧链的高熔点、高密度、高结晶性热塑性工程塑料。它是继聚酰胺之后又一种综合性能优良的工程塑料，具有高的力学性能，如强度、模量、耐磨性、韧性、耐疲劳性和抗蠕变性，还具有优良的电绝缘性、耐溶剂性和可加工性，是五大通用工程塑料之一。
聚甲醛主链上均由—C—O—组成，理应是“柔性的”，链段内旋应该是容易的，但由于化学结构即规整又对称，分子间作用力大，易结晶，使得分子运动和链的内旋变得困难，因而POM是一种没有侧链、堆砌紧密的、高密度、高结晶性的线性聚合物。
二、聚甲醛的历史
赫尔曼·施陶丁格，1920年研究高分子时发现了POM的结构与聚合过程；
在1952年，杜邦公司的化学家合成了另一种POM，并且在1956年为其均聚物申请了专利；
美国Celanese公司于1960年试制成共聚聚甲醛POM；
此后，日本、西欧等国也相继投产。
图2：POM 日本宝理 GH-25D
三、聚甲醛的分类及差异
聚甲醛主要分为：均聚甲醛（三聚甲醛或甲醛的均聚体）和共聚甲醛（三聚甲醛与少量二氧五环的共聚）。
均聚甲醛
图3：均聚甲醛分子结构式
共聚甲醛
图4：共聚甲醛分子结构式
从结构上看，均聚甲醛由纯的-C-O-键连续构成，而共聚甲醛则在若干个C-O-键中分布着-C-C-键，由于–C-C -键较-C-O- 键稳定好，故共聚 POM 的耐热稳定性和耐化学稳定性都好。两种聚甲醛结构上虽有一定差异，但共聚甲醛分子链中—C—C—键所占比例甚小（3%或5%），所以两种聚甲醛的性能基本还是相近的。
表1 均聚甲醛与共聚甲醛性能对比
性能 | 均聚甲醛 | 共聚甲醛 |
密度（g/cm3） | 1.43 | 1.41 |
结晶度（%） | 75-85 | 70-75 |
熔点（℃） | 175 | 165 |
力学强度 | 较高 | 较低 |
热稳定性 | 较差，易分解 | 较好，不易分解 |
化学稳定性 | 对酸碱稳定性略差 | 对酸碱稳定性较好 |
加工成型温度范围 | 较窄，约10℃ | 较窄宽，约50℃ |
四、POM的改性
POM在成形加工过程中极易结晶，生成尺寸较大的球晶，当材料受到冲击时，这些尺寸较大的球晶容易形成应力集中点，造成材料的破坏，所以POM缺口敏感性大，缺口冲击强度低，成型收缩率高, 制品易产生内应力, 难于紧密成型。这极大地限制了POM的使用范围，在某些方面不能满足工业要求。所以为了扩大POM的应用，常常需要通过改性来达到此目。更多详情，可以点击蓝色链接→聚甲醛改性方法与应用
常见的POM改性的方法有：a）增韧改性；b）增强改性；c）耐磨改性；d）阻燃改性；e）填充改性等。更多详细的信息，可以点击蓝色链接：→[聚甲醛基础] POM改性讨论；
五、POM的合成工艺
1．单体精制
加入惰性溶剂聚乙烯醇二甲醚(PEGDME)，使得甲醛和水共沸点消失，可以用精馏的方法，馏出高纯度的甲醛。
图5 聚甲醛单体制备过程
2．聚合反应
共聚甲醛亦属离子聚合，常用BF3及其络合物作引发剂，在双螺杆反应器中进行，可以获得预期的聚合物。聚甲醛的端基是活性的羟基，必须封端，不然会自动降解。
均聚甲醛用乙酐封端,共聚甲醛以分子量调节剂形式加入，一般端基为甲氧基醚,羟基乙基醚或丁氧基醚，封端后，掺混助剂即进行造粒。
六、聚甲醛的加工工艺
同大多数热塑性塑料一样，可以采用注射、挤出、吹塑等方法加工成所需要的各种精密注射件、片材、棒材、型材或中空制件。关于聚甲醛注塑成型工艺的详情，可以点击蓝色链接：→35张杜邦POM注塑成型干货PPT
图6：注塑工艺过程模型
七、POM的应用
POM综合性能优异，尤其是它的耐磨性、耐化学药品性和耐疲劳性突出，因此获得了广泛的应用。POM的主要应用领域，可制造汽化器部件、输油管、泵、动力阀、轴承、万向节轴承、齿轮、曲柄、手柄、把手、仪表板、轴套、护罩、汽车升降窗装置和汽车上的电器开关、安全装置等。
1.汽车领域
图7 ：POM在汽车上具体应用
2.机械制造业
适合于作齿轮、链条、驱动轴、轴承、阀杆螺母、叶轮、滚轮、凸轮以及各种机械结构件、电动工具外壳手柄、开关等→技术贴：POM在齿轮中的应用方案(上）
3.电子电器和仪表行业
4.水暖建材业
制作水龙头喷射嘴、门窗零件、滑轮等。
5.轻工行业
主要用于圆珠笔和活动笔零件、气压喷嘴、一次性打火机壳、煤气减压阀、拉链、饼干模具等。
6.兵器和军工
制作迫击炮的弹带，步枪的击发机，坦克和装甲车的各种机械部件、仪表部件和转动、往复耐磨密封件等。
八、国内外主要POM生产企业
世界聚甲醛的生产主要在西欧、美国、日本、中国和韩国，发达国家聚甲醛的生活高度集中，主要生产商分别为泰科纳、杜邦、大赛璐等。中国聚甲醛生产企业有10家，云天化股份有限公司是中国第一家聚甲醛生产企业。
表2 世界主要聚甲醛生产商情况
公司名称 | 产能（万吨/年） | 占比(%) | 装置分布 |
泰科纳 | 38.4 | 26.68 | 美国、德国、日本（合资）、韩国（合资）、中国（合资）等 |
杜邦 | 19 | 14.19 | 台湾（合资）、美国、荷兰、中国（合资） |
大赛璐 | 10.7 | 7.99 | 日本（合资）、韩国、中国（合资）、马来西亚（合资）、台湾（合资） |
三菱瓦斯 | 10.4 | 7.77 | 日本、泰国、韩国、中国 |
巴斯夫 | 5.5 | 4.11 | 德国 |
旭化成 | 5.4 | 4.03 | 日本、中国（合资） |
其他 | 44.5 | 33.23 | - |
合计 | 133.9 | 100 | - |
表3 2014年中国聚甲醛主要生产企业
省份 | 企业名称 | 产能（万吨/年） |
重庆 | 云天化股份重庆分公司 | 6 |
云南 | 云南云天化股份有限公司 | 3 |
河南 | 开封龙宇化工有限公司 | 4 |
内蒙古 | 中海石油天野化工股份有限公司 | 6 |
江苏 | 杜邦-旭化成聚甲醛（张家港）股份有限公司 | 2 |
宝泰菱工程塑料（南通）有限公司 | 6 | |
宁夏 | 神华宇煤煤化工分公司 | 6 |
山东 | 兖矿鲁南化工有限公司 | 4 |
上海 | 上海蓝星聚甲醛有限公司 | 6 |
天津 | 天津渤海化工有限责任公司天津碱厂 | 4 |
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