Introdução ao POM

Por volta de 1955, a DuPont obteve homopolímero de formaldeído por polimerização de formaldeído. O polioximetileno é fácil de cristalizar, com cristalinidade acima de 70%. A temperatura de fusão do homo formaldeído é de cerca de 180 graus.
É outro plástico de engenharia com excelentes propriedades abrangentes depois da poliamida. Possui altas propriedades mecânicas, como resistência, módulo, resistência ao desgaste, tenacidade, resistência à fadiga e resistência à fluência. Também possui excelente isolamento elétrico, resistência a solventes e processabilidade. É um dos cinco plásticos de engenharia gerais.
O polímero acetal, ou seja, polioximetileno (POM), é formado pela polimerização do formaldeído, que também é freqüentemente chamado de polioximetileno (POM). A preparação de polímeros a partir do formaldeído foi estudada desde a década de 1920, mas os materiais termoestáveis ​​não foram preparados até que a DuPont desenvolveu o Delrin (Dailin) ​​em 1950. O homopolímero é preparado pela polimerização aniônica do formaldeído muito puro. O polímero formado é insolúvel. Com o progresso da polimerização, a precipitação continua. À medida que a resina acetal selecionada pelo formaldeído é separada, ocorre degradação térmica. A estabilidade térmica do polímero pode ser melhorada por esterificação de grupos hidroxi terminais com anidrido acético. Outra forma de melhorar a estabilidade térmica é copolimerizar com o segundo monômero, como o óxido de etileno, cujo polímero é preparado por polimerização catiônica.
Existem quatro mecanismos de degradação térmica da resina acetal. A primeira é a despolimerização de cadeia catalisada termicamente ou alcalina; O resultado é que o formaldeído é liberado e o corte do grupo final do polímero pode reduzir essa tendência; A segunda é que o oxigênio ataca a posição irregular do polímero, o que também leva à despolimerização. O uso de antioxidantes pode reduzir a ocorrência desse mecanismo de degradação, e a copolimerização também pode ajudar a diminuir essa tendência; O terceiro mecanismo é que a cadeia da resina acetal é quebrada pelo ácido. A quarta degradação é a despolimerização térmica quando o gradiente de temperatura excede 270 graus, o que é muito importante. Ele avisa o operador para manter a temperatura de processamento abaixo de 270 graus para evitar a degradação do polímero.
A resina de acetal é altamente cristalina, com cristalinidade típica de 75% e ponto de fusão de 180 graus. Em comparação com o polietileno (PE), as cadeias moleculares são empilhadas mais próximas devido à ligação de CO mais curta, resultando em maior ponto de fusão do polímero. A alta cristalinidade confere ao polímero acetal boa resistência a solventes. Os polímeros são principalmente lineares. Seus pesos moleculares variam de 20.000 a 110.000.
A resina acetal é um termoplástico forte e duro com boa resistência à fadiga e estabilidade térmica. Possui baixo coeficiente de atrito e boa resistência ao calor. Considera-se que a resina acetal é semelhante ao nylon, mas sua resistência à fadiga, resistência à fluência, dureza e resistência à água são melhores que o nylon. No entanto, a resistência à fluência da resina acetal não é tão boa quanto a do policarbonato. Como mencionado anteriormente, a resina de acetal tem excelente resistência a solventes, e nenhum solvente orgânico que possa dissolver a resina de acetal abaixo de 70 graus foi encontrado; Mas pode inchar em alguns solventes. A resina acetal é sensível a ácidos, álcalis e oxidantes. Embora a ligação CO seja polar, ela foi balanceada e sua polaridade é muito menor do que o grupo carbonila do nylon, resultando em uma absorção de umidade relativamente baixa da resina acetal. Uma pequena quantidade de umidade adsorvida pode causar inchaço e alteração de tamanho, mas não causará hidrólise e degradação do polímero. O efeito da umidade é muito menor do que o dos polímeros de nylon. A luz ultravioleta pode causar a degradação do polímero, que pode ser reduzida pela adição de negro de fumo. Os copolímeros geralmente têm propriedades semelhantes aos homopolímeros, mas as propriedades mecânicas dos homopolímeros são ligeiramente superiores às dos copolímeros. Seus pontos de fusão também são mais altos, mas sua estabilidade térmica e resistência a álcalis são piores do que os copolímeros. Tanto o homopolímero quanto o copolímero são materiais de enchimento (fibra de vidro, fluoropolímero, fibra de poliamida aromática e outros enchimentos), que são feitos de materiais endurecidos e materiais estabilizados à luz ultravioleta. A resina acetal e o elastômero de poliuretano são misturados para melhorar sua tenacidade, e esses materiais podem ser adquiridos no mercado.
Resinas de acetal para moldagem por injeção, moldagem por injeção e moldagem por extrusão estão disponíveis. É importante não superaquecer ou sobrecarregar gravemente o formaldeído durante o processamento. O polímero deve ser limpo antes do desligamento para evitar superaquecimento durante a inicialização. A resina acetal deve ser armazenada em local seco. A viscosidade aparente da resina acetal é menos dependente da tensão de cisalhamento e da temperatura do que a da poliolefina, mas seu fundido tem baixa elasticidade e baixa resistência. A baixa resistência à fusão é um problema na moldagem por sopro. Copolímeros com estrutura de cadeia ramificada são mais adequados para moldagem por sopro. A velocidade de cristalização é muito rápida e o encolhimento após a moldagem pode ser concluído em 48 horas após a moldagem. É difícil fazer filmes transparentes devido à rápida cristalização.
A demanda do mercado de resina acetal nos Estados Unidos e Canadá em 1997 foi de 368 milhões de libras. As aplicações da resina de acetal incluem engrenagens, rolos, componentes de tubos, peças de bombas, pás de ventiladores, recipientes de aerossóis feitos de filme soprado, rodas de corrente moldadas e correntes, que são frequentemente usadas para substituir metais diretamente. A resina acetal é utilizada principalmente para moldagem por injeção, seguida de extrusão de placas e barras. O baixo coeficiente de atrito da resina acetal permite fazer bons rolamentos.