注塑是聚甲醛POM的主要加工方法。POM注塑成型中的个性问题还是相当多的。以下从几个方面来说明POM的成型条件:预干燥条件、树脂温度、注射压力、注射速率、模具温度和成型周期。成型用的POM粒料含水量应控制在0.1%以下。当对于尺寸公差及外观等方面品质要求不那么严格时,树脂的含水量范围在0.2%-0.3%范围就可以接受。干燥条件是80-90℃,3-4h。若为热风干燥箱,则料层厚度控制在25mm以下。当前技术的主流是使用带热风鼓风机的料斗,热风风量及风温的调节能使POM粒料的温度达到80-90℃,而粒料在料斗内的停留时间要不短于3h,并须注意防止在带干燥器之料仓内由于气流短路而导致的干燥不充分问题的发生。POM树脂温度过低就不可能得到十分好的物性。反之若温度过高,树脂就会发生变色及分解。共聚甲醛POM的熔融点是165℃,要在稍稍**理论上的熔融点的温度下来成型。考虑到与成型周期的关系及模具型腔内是不等温流动等因素,一般希望树脂温度处在190 -210℃;考虑到均聚甲醛POM的熔融点比共聚物要高出约10℃以及热稳定性的问题,以200-210℃为标准数值为好,树脂温度与筒体温度的关系因成型机的构造以及成型工艺条件而有所变化。前者包括浇口直径、测温点设置位置、螺杆构造等。后者包括螺杆转速、背压、射出速率等。
实践中是用不同的机器在这些条件的某种组合下测定树脂温度。在流入型腔的路径上,各个位置上树脂的温庞(即经过进口、主流道、分流道等处时的温度)都是不同的。不可能都只用插在从射出口空打出来的熔融体上的温度计测出来的一个温度,来正确地代表。但是这个树脂温度的检测方法还是作为简便方法被广为采用。此外这样的温度只是一种平均温度,型腔温度的空间分布也会影响成型制品的品质。注射压力对于树脂流动性、成品的收缩率、制品的物性影响都很大。此处给出的仅是一些要点:压力过高或过低都会使尺寸偏差加大。为了使得变形尽可能小,就有一个适合的压力。用变换压力的方法可以改变变形,但若型腔压力过低冲击强度就会相应变低。聚甲醛POM一般使用600-1000MPa的注射压力。薄壁制品具有小的浇口,因此为获得较好的结果,使用较高压力就更是至关重要,可以采用**高压注射成型,能降低成型收缩率。还要考虑到脱模难易、模具变形等方面,故需推敲成型品的形状以及模具的构造。
中国发展现状
1、应用消费持续增长
POM用在那些对润滑性、耐磨损性、刚性和尺寸稳定性要求比较严格的滑动和滚动的机械部件上,性能尤为优越,因此主要用于工业机械、汽车、电子电气、管件和灌溉用品等方面。中国pom市场增长*,2002年中国pom市场表观消费量为13.657万吨,1990~2002年pom市场表观消费量年均增长率为11.7%。预计2005年中国pom市场表观消费量为16.8万吨,2000~2005年pom市场表观消费量年均增长率将达到10.3%。到2010年,中国pom市场表观消费量将增加到19.7万吨,2005~2010年pom市场表观消费量年均增长率将达到3.2%。
POM结构与特点:聚甲醛是一种没有侧链的高密度、高结晶度的线性聚合物,由于C-O键的键长比C-C键的键长短,因而POM链轴方向的填充密度大。其次POM分子键中C和O原子不是平面曲折构型耐是螺旋构型,所以分子链间距离小、密度大,当分子主链中引入少量C-C键后的共聚甲醛POM密度则稍有降低,但仍比聚乙烯高得多。聚甲醛POM分子链的柔顺性大,链的结构规整性高,因而结晶度高,结晶能力强。均聚甲醛POM的结晶度为75%-85%,共聚甲醛POM为70%一75%。聚甲醛POM十分*结晶,即使快速淬火,结晶度也能达到65%以上。高密度和高结晶度是聚甲醛POM具有优良性能的主要原因,如硬度大和模量高,尺寸稳定性好,耐疲劳性**,不易被化学介质腐蚀等。尽管聚甲醛POM分子链中C-O键有一定的极性,但由于高密度和高结晶度束缚了偶较矩的运动,从而使其仍具有良好的电绝缘性能和介电性能。聚甲醛POM端基中含有半缩醛结构是导致其热稳定性差的主要原因,当加热至100℃左右时可从其端基的半缩醛处逐渐解聚,当加热至170℃左右时,可从其分子链的任何一处发生自动氧化反应而放出甲醛,甲醛在高温有氧时会被氧化成为甲酸,甲酸对聚甲醛的降解反应有自动加速催化作用,因此常在均聚甲醛POM树脂中加入热稳定剂、抗氧剂、甲醛吸收剂等以满足成型加工的需要。由于共聚甲醛POM分子链中含有一定量的C-C键,它可以阻止聚甲醛POM分子链的氧化降解,因而共聚甲醛比均聚甲醛的热稳定性能要好得多。但是无论是均聚甲醛POM还是共聚甲醛POM,在加工和应用时应充分重视其热稳定性和热氧稳定性差的缺点。