[—CH2—O—]n一種熱塑性樹脂,也是一種重要的工程塑料。聚甲醛的分子鏈幾乎沒有分支,碳原子上隻帶氫原子,結構規整性高。與聚乙烯相比,聚甲醛的碳氧鍵短,內聚能密度高,聚集緊密,結晶度較高,具有優異的剛性和機械強度。聚甲醛通常包括均聚物和共聚物。均聚甲醛的抗張強度可達68.9MPa,單位品質的抗張強度高於鋅和黃銅。經拉伸取取向後,一根直徑3mm的細絲可承受約104N的拉力,其抗張強度和模量已接近鋼材。此外,聚甲醛還具有摩擦系數小、耐磨性好、可無油潤滑、耐有機溶劑性好、吸水性小等突出優點。但熱穩定性較差,溫度超過230℃容易分解,耐酸性也較差。共聚甲醛改進瞭熱穩定性,可在-40~104℃下長期使用,但機械強度略有下降。

  沿革 1892年,A.凱庫勒從液態甲醛制得高分子量的聚甲醛,但它的熱穩定性極差,不能作為材料使用。1956年,美國杜邦公司研制出熱穩定的均聚甲醛,並於1959年實現工業化生產,隨後美國塞拉尼斯公司在1962年生產共聚甲醛。現在美國、日本和西歐共有八個工廠生產聚甲醛,1984年總生產能力已達282kt,中國從1962年開始研制聚甲醛,1984年產量約為1.3kt。

  生產方法 均聚甲醛與共聚甲醛生產方法不同:①均聚甲醛,以甲醛為單體制備。原料甲醛中常含有大量水、甲醛和其他雜質,需經精制獲得高純度甲醛,將它通入含有陽離子型催化劑(如三氟化硼乙醚絡合物)的惰性溶液中聚合成均聚甲醛,再在醋酐存在下將端羥基酯化,得到熱穩定的聚甲醛,然後加入抗氧劑等助劑,造粒成均聚甲醛產品。②共聚甲醛,主要是由三聚甲醛共聚制備。濃度65%~70%甲醛,在濃硫酸或陽離子交換樹脂催化下得到三氧六環並精餾為高純品,後者與少量共聚單體(如二氧五環)在路易斯酸存在下開環聚合為共聚甲醛。聚合方法大多為本體聚合,采用雙螺桿擠出機(見擠出)。共聚甲醛鏈端大部分是半縮醛端基,對熱極不穩定,需進行封端穩定化處理,以成為熱穩定的聚甲醛,再加入抗氧劑等助劑,造粒成共聚甲醛產品。

  加工和用途 聚甲醛可用註射成型、擠出、吹塑等熱塑性塑料常用的成型方法加工成制品。也可以進行機械加工、焊接和電鍍等二次加工。聚甲醛主要用在電子、汽車、建材、輕工等工業部門作密封圈、卷軸、齒輪、軸承、滑塊、閥門、鍵盤、開關、拉鏈和把手等零件。聚甲醛產品除按粘度區分為註射、擠出和吹塑品級外,通過共混、增強和合金化等手段可生產高流動性、高剛性、抗靜電、可電鍍、耐氣候、超韌性等改性品種,以滿足不同的應用要求。(見彩圖)

聚甲醛密封圈

改性聚甲醛鏈片

  

參考書目

中國科學院吉林應用化學研究所編:《聚甲醛》,燃料化學工業出版社,北京,1973。