Close-up van kunststofmaterialen:polyoxymethyleen (POM), acetaal, Delrin® en Celcon®

Polyoxymethyleen (POM)

POM is een thermoplastisch materiaal dat ook wel acetaal wordt genoemd. Het is een molecuul dat de functionele groep van koolstof gebonden aan twee –OR-groepen. POM werd voor het eerst ontdekt door de Duitse chemicus Hermann Staudinger die in 1953 de Nobelprijs voor de Scheikunde won. Hij had het in de jaren 1920 bestudeerd, maar ontdekte dat het thermisch onstabiel was. DuPont synthetiseerde een versie en vroeg octrooibescherming aan van het homopolymeer, waarbij R.N. MacDonald als de uitvinder.

POM

Dit materiaal had hetzelfde probleem als de POM van Staudinger, in die zin dat het ook thermisch onstabiel was en daarom niet commercieel bruikbaar. Een hittestabiel POM-homopolymeer werd uiteindelijk ontdekt door Dal Nagore. Hij realiseerde zich dat hij, door de hemiacetaaluiteinden te laten reageren met azijnzuuranhydride, hemiacetaal gemakkelijk kon depolymeriseren tot een thermisch stabiel en smeltverwerkbaar thermoplast. In 1960 bouwde Du Pont een fabriek voor de productie van Delrin®, de versie van het POM-homopolymeer, terwijl in hetzelfde jaar Celanese zijn studie van het copolymeer afrondde en in 1962 met de productie van Celcon® begon. Andere fabrikanten volgden met hun eigen versies van deze materialen.

Polyoxymethyleen vertoont de volgende eigenschappen:

• Hoge stijfheid
• Lage wrijvingscoëfficiënt
• Hardheid
• Hoge slijtvastheid
• Hoge hittebestendigheid
• Lage wateropname
• Goede elektrische en diëlektrische eigenschappen
• Uitstekende maatvastheid
• Meer kruipweerstand dan nylon
• Lage rookuitstoot
• Hoogglans oppervlak
• Zeer kristallijn

Aan de andere kant:

• Ontvlambare vloeistof met een gevaarlijk brandgevaar (niet verkrijgbaar in een vlamvertragende kwaliteit)
• Slechte weerstand tegen zuren/alkalieën
• Hoog krimppercentage
• Beperkt bedrijfstemperatuurbereik

Verschillende processen die worden gebruikt om homopolmer en copolymeer POM te maken

Het is belangrijk op te merken dat verschillende productieprocessen worden gebruikt om de homopolymeer- en de copolymeerversies van POM te produceren. Om het homoploymeer te maken, moet eerst watervrij formaldehyde worden gemaakt. Het formaldehyde wordt vervolgens gepolymeriseerd door anionische katalyse en het resulterende polymeer wordt gestabiliseerd door reactie tot azijnzuuranhydride. Het geproduceerde water moet uit de reactie worden verwijderd. Het homopolymeer heeft een uitstekende kruipweerstand. Delrin® van Du Pont wordt meestal op deze manier gemaakt. Echter. het copolymeer van POM vereist dat het formaldehyde wordt omgezet in trioxaan, wat kan worden gedaan door zure katalyse gevolgd door zuivering van het trioxaan door destillatie of extractie om water en andere actieve onzuiverheden die waterstof bevatten te verwijderen. Celanese produceerde het copolymeer genaamd Celcon en andere bedrijven produceren het onder hun eigen merknaam.

Hoe Pom in vormen kan worden gemaakt

POM wordt geleverd in gegranuleerde vorm en kan met warmte en druk in een gewenste vorm worden gegoten. POM kan zowel worden spuitgegoten als rotatie- en blaasgegoten. Het kan ook worden geëxtrudeerd tot stukken rechthoekige of ronde staven die kunnen worden gebruikt voor bewerking. POM is heel, heel moeilijk te hechten. Oplosmiddellassen van acetaalpolymeren is meestal niet succesvol vanwege de uitstekende oplosmiddelbestendigheid van dit materiaal. Thermisch lassen is echter met succes toegepast op zowel de homoploymeer als het copolymeer.

Techniekmateriaal

POM is een technisch materiaal dat wordt gebruikt in onderdelen die precisie vereisen. Toepassingen voor POM zijn onder meer hoogwaardige componenten zoals tandwielen en bevestigingsmiddelen (schroeven, moeren, ringen, afstandhouders, enz.). Het wordt ook gebruikt in andere toepassingen zoals skibindingen, jojo's, elektronische sigaretten, horlogearmbanden, ritsen, insulinepennen en dosisinhalatoren. Het wordt gebruikt in muziekinstrumenten voor plectrums en mondstukken voor instrumenten, in de voedingsindustrie in toepassingen zoals melkpompen en koffietappen, en ook als oplosmiddel voor parfums en als synthetisch smaakstofbestanddeel.

Neem voor advies over materiaalkeuze voor uw toepassing contact met ons op bij Craftech.

Vragen? Opmerkingen? Laat het me weten in de comments hieronder.

Geïnteresseerd om meer te weten te komen over individuele plastic materialen? Download onze gratis gids!