第三章 3 聚甲醛
聚甲醛学名聚氧亚甲基(简称POM)
聚甲醛求助编辑聚甲醛结构式聚甲醛(英文：polyformaldehyde)热塑性结晶聚合物。
被誉为“超钢”或者“赛钢”，又称聚氧亚甲基。
结构为，英文缩写为POM。
通常甲醛聚合所得之聚合物，聚合度不高，且易受热解聚。
目录编辑本段性能数值聚甲醛制品1比重 1.43熔点175°C伸强度（屈服） 70MPa伸长率（屈服） 15%（断裂） 15%冲击强度（无缺口） 108KJ/m2（带缺口） 7.6KJ/m2均聚甲醛的合成一般以甲醛的水溶液在酸的存在下缩合聚合。
得到聚合度为100以上的a-聚甲醛，然后将其加热分解成甲醛气体，经精制和脱水后，通常利用部分预聚合的方法纯化单体，然后通入含少量引发剂的干燥溶剂中进行聚合。
因为水的存在，使分子量显著降低。
引发剂可用路易斯酸或碱等。
但大多用叔胺进行负离子加成聚合，反应如下：聚甲醛的端基为半缩醛（—CH2OH），当温度高于100℃ 时，端基易断裂，一般需经端基处理使之稳定化。
稳定化处理后可耐热到230 ℃。
多聚甲醛可在 170～200 ℃的温度下加工，如注射、挤出、吹塑等。
主要用作工程塑料，用于汽车、机械部件等。
典型应用范围POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性，特别适合于制作齿轮和轴承。
由于它还具有耐高温特性，因此还用于管道器件（管道阀门、泵壳体），草坪设备等。
注塑模工艺条件:干燥处理：如果材料储存在干燥环境中，通常不需要干燥处理。
熔化温度：均聚物材料为190~230℃；共聚物材料为190~210℃。
模具温度：80~105℃。
为了减小成型后收缩率可选用高一些的模具温度。
注射压力：700~1200bar。
注射速度：中等或偏高的注射速度。
流道和浇口：可以使用任何类型的浇口。
如果使用隧道形浇口，则最好使用较短的类型。
对于均聚物材料建议使用热注嘴流道。
对于共聚物材料既可使用内部的热流道也可使用外部热流道。
化学和物理特性POM是一种坚韧有弹性的材料，即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。
简述聚甲醛的工艺流程
简述聚甲醛的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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聚甲醛
聚甲醛(英文：polyformaldehyde)热塑性结晶聚合物。
结构为，英文缩写为POM。
通常甲醛聚合所得之聚合物，聚合度不高，且易受热解聚。
它是继聚酞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。
按其分子链中化学结构的不同，可分为均聚甲醛和共聚甲醛两种。
两者的重要区别是：均聚甲醛密度、结晶度、熔点都高，但热稳定性差，加工温度范围窄（约10℃），对酸碱稳定性略低；而共聚甲醛密度、结晶度、熔点、强度都较低，但热稳定性好，不易分解，加工温度范围宽（约50℃），对酸碱稳定性较好。
是具有优异的综合性能的工程塑料。
有良好的物理、机械和化学性能，尤其是有优异的耐摩擦性能。
俗称赛钢或夺钢，为第三大通用塑料。
适于制作减磨耐磨零件,传动零件,以及化工,仪表等零件。
综述了碳纳米管对聚甲醛力学性能改性、电学性能改性、结晶行为改性、阻燃和热稳定性能改性等方面得研究现状，包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管对聚甲醛改性的影响，展望了碳纳米管改性聚甲醛得发站前景。
聚甲醛
聚甲醛的发展历史
1859年，A. M. Butlerov(布特列洛夫 )在研究中首次发现了由
甲醛聚合成低分子量 POM 的方法， 但是由于POM在加热的条件
下极易分解， 因而未能实用化。
1940年，Du Pont公司发表了关于无水甲醛聚合方法的专利，
为POM 的工业化奠定了基础， 此后Du Pont公司投入了大量的人 力物力，完成了POM的热稳定化技术，并且在1960年实现了工业
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共聚甲醛生产工艺——赫斯特公司技术为代表
溶液聚合法是以汽油、环己烷或石油醚等为溶剂，将纯三聚甲醛 与二氧戊环(用量约为三聚甲醛的2%～5%) 置于反应釜中，在65 ℃左 右加入单体量0.01%左右的三氟化硼－乙醚络合物，聚合为放热反应， 控制釜内温度在 60 ℃左右，保持 1～2 h，将反应物料放入终止釜， 加入终止剂，得到白色粉末状共聚甲醛，经氨水后处理，即得产品。
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超细 Fe粉改性聚甲醛的研究
Fe粉粒径大小对 POM 力学性能的影响
粒径为 140 nm 的 Fe 粉增强效果优于粒径1 μm的Fe粉
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未处理 Fe粉
处理的 Fe粉
Fe粉含量对复合材料力学性能的影响 Fe粉含量为4 %时， POM/ Fe/ NDZ -201复合材料的 冲击强度达到9. 6 kJ/ m2，较纯POM 提高4. 6 kJ/ m2
共混改性
聚甲醛树脂与其它树脂按照适当的比例，在一定的温度和剪切应力下进 行共混改性，形成聚甲醛共混合金。 如聚甲醛与聚氨酯、聚酰胺、聚酯等进行共混改性形成的塑料合金，可 进一步改进聚甲醛的抗冲强度。聚甲醛与聚四氟乙烯共混改性，可达到降低 摩擦系数，提高耐摩性的目的。
其它改性
在聚甲醛中加入二硫化钼、机油、硅油等成份，可降低摩擦系数，提高 耐摩性；加入紫外线吸收剂、稳定剂等助剂，可以改善聚甲醛的耐候性；加 入抗静电剂，可使其具有抗静电性；加入炭黑可改进导电性；加入流动改性 剂，可提高其流动性。
3.3 聚甲醛
性、用——良好的耐摩擦磨损性能， 尤其具有优越的干摩擦性能,广泛用于不允许有润滑油的轴承、 齿轮等。
2
3.3聚甲醛
O CH3 C O
O CH2O n C CH3
聚甲醛的性能
白色粉末或粒料，硬而质密，表面光滑有光泽； 较好的力学性能，尤其是具有较好弹性模量、硬度和刚度以 及优异的耐磨擦性能； 热性能：具有较高的热变形温度，短期使用温度140℃ ，长 期使用不应超过100℃ ；但成型热稳定性差，易分解出带有刺 激性的甲醛气体，应加入适当的稳定剂来改善其热稳定性。
3.3聚甲醛 聚甲醛（POM）
O CH3 C O
O CH2O n C CH3
产量仅次于PA和PC，第三大通用工程塑料； 分子主链上具有
CH2O
重复单元，无侧链、高密度、
高结晶度（>75%）； 工业上一般采用三聚甲醛为原料，它比甲醛稳定，聚合反 应容易控制； 优良的综合性能：较高的强度、模量、耐疲劳性、耐蠕变
电绝缘性能优良，且不随温度变化；
吸水率<0.25% ，湿度对其尺寸无影响，长期在热水中使用 力学性能也不下降，适于制作精密制件； 高温下不耐强酸，耐候性也较差，对紫外线敏感。
3
3.3聚甲醛
聚甲醛的加工性能
可以用注塑、挤出、吹塑、模压等方法加工，以注塑为主
吸水率小——原料一般不必干燥，但干燥可提高光泽度 热稳定性较差——加工温度应控制在250℃以下，且在料筒
中时间不宜过长
熔体的冷凝速度快，制品表面易有缺陷，如熔接痕、斑纹、
皱折等，可提高模具温度来减小缺陷
结晶度高收缩率大，采取保压补料方式
会产生残余应力，应适当后处理（100~130℃ ，< 6h）；
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聚甲醛
聚甲醛聚甲醛(英文：polyformaldehyde)热塑性结晶聚合物。
被誉为“超钢”或者“赛钢”，又称聚氧亚甲基。
结构为，英文缩写为POM。
通常甲醛聚合所得之聚合物，聚合度不高，且易受热解聚。
简介1955年前后杜邦公司由甲醛聚合得到甲醛的均聚物。
聚甲醛很易结晶，结晶度70%以上。
均聚甲醛的熔融温度为180℃左右。
聚甲醛学名聚氧亚甲基（简称POM）。
性质聚甲醛是一种没有侧链，高密度，高结晶性的线性聚合物，具有优异的综合性能。
聚甲醛是一种表面光滑，有光泽的硬而致密的材料，淡黄或白色，可在-40-100°C温度范围内长期使用。
它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越，又有良好的耐油，耐过氧化物性能。
很不耐酸，不耐强碱和不耐太阳光紫外线的辐射。
聚甲醛的拉伸强度达70MPa，吸水性小，尺寸稳定，有光泽，这些性能都比尼龙好，聚甲醛为高度结晶的树脂，在热塑性树脂中是最坚韧的。
具抗热强度，弯曲强度，耐疲劳性强度均高，耐磨性和电性能优良。
聚甲醛的合成一般以甲醛的水溶液在酸的存在下缩合聚合。
得到聚合度为100以上的a-聚甲醛，然后将其加热分解成甲醛气体，经精制和脱水后，通常利用部分预聚合的方法纯化单体，然后通入含少量引发剂的干燥溶剂中进行聚合。
因为水的存在，使分子量显著降低。
引发剂可用路易斯酸或碱等。
但大多用叔胺进行负离子加成聚合，反应如下：聚甲醛的端基为半缩醛（—CH2OH），当温度高于 100℃时，端基易断裂，一般需经端基处理使之稳定化。
稳定化处理后可耐热到230 ℃。
多聚甲醛可在 170～200 ℃的温度下加工，如注射、挤出、吹塑等。
主要用作工程塑料，用于汽车、机械部件等。
典型应用范围POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性，特别适合于制作齿轮和轴承。
由于它还具有耐高温特性，因此还用于管道器件（管道阀门、泵壳体），草坪设备等。
注塑模工艺条件: 干燥处理：如果材料储存在干燥环境中，通常不需要干燥处理。
工程塑料聚甲醛教学课件
生产过程中的问题与解决方案
聚合反应控制
如何控制聚合反应的速率和程度 ，以确保产品质量和产量。
催化剂选择与优化
针对不同的生产工艺和产品需求， 选择合适的催化剂并进行优化。
副反应控制
如何减少副反应的发生，提高产品 的纯度和收率。
03
聚甲醛的性能与改性
聚甲醛的基本性能
物理性能
电性能
聚甲醛是一种高结晶度、高熔点的热 塑性工程塑料，具有优良的机械性能 、耐磨性、耐疲劳性和尺寸稳定性。
替代金属材料
聚甲醛作为一种工程塑料，可以替代部分金属材料，从而减少金 属资源的消耗和开采对环境的破坏。
聚甲醛的安全与环保管理
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建立安全操作规程
在生产和使用聚甲醛的过程中，应制定并遵守安 全操作规程，确保操作人员的安全和健康。
加强环保监管
政府和相关部门应加强对聚甲醛生产和使用企业 的监管，确保其符合环保要求和标准。
聚合反应分类
聚合反应主要分为加成聚 合和缩聚聚合两大类。
聚合反应机理
聚合反应的机理主要涉及 自由基、离子和配位聚合 等。
生产流程简介
原料准备
生产聚甲醛所需的原料包 括甲醛、催化剂、稳定剂 等。
聚合反应
在催化剂的作用下，甲醛 发生聚合反应生成聚甲醛 。
产物分离与精制
通过分离和精制步骤，获 得高纯度的聚甲醛。
未来，技术创新将成为推动聚甲醛产业升级的重要力量，提高产业 附加值。
环保和可持续发展成为主流
未来，环保和可持续发展将成为聚甲醛产业的主流趋势，促进产业 的绿色发展。
05
聚甲醛的安全与环保
聚甲醛的安全性
聚甲醛的稳定性
聚甲醛是一种热塑性塑料，具有较高的热稳定性 和化学稳定性，不易分解或产生有害物质。
聚甲醛介绍资料PPT
聚甲醛学名聚氧亚甲基，英文名 称为Polyoxymethylene，简称为POM， 俗称赛钢。
聚甲醛分为均聚甲醛和共聚甲醛 两种。均聚甲醛由无水聚甲醛聚合 而得，如杜邦公司生产的商品
Delrin。
共聚甲醛是由三聚甲醛与少量 二氧戊环的共聚产物，如Celanese 公司推出了共聚甲醛产品,商品名为：
电气性能
聚甲醛良好的电性能之一在于介电常数不受 温度和湿度的影响。不同制造工艺导致的微 量杂质含量差异对于体积电阻可带来一个数 量级的影响。
不足之处：相对密度较大，不透明，不耐 酸；成型收缩率大；熔点不很高；热降解 在较高温度下相当迅速。在氧的存在下还 有热氧降解发生。
均聚甲醛除有上述性能外，密度、结晶度、 机械强度高。而共聚甲醛短期强度、模量、 伸长率、热变形温度、抗蠕变性、耐热老 化、耐热水性等都优于均聚甲醛，成型温 度范围也较宽。
Ø耐化学药品、耐溶剂性 聚甲醛几乎没有常温溶剂。在树脂
熔点以下或附近，也几乎找不到溶剂， 仅有个别物质如全氟丙酮，能够形成极 稀的溶液。所以在所有的工程塑料中聚 甲醛耐有机溶剂和耐油性十分突出。特 别在高温条件下有相当好的耐腐蚀性。 而且尺寸和机械强度变化不大。
4
聚甲醛与多中颜料有较好的相容性，易 于着色，但由于有些颜料具有酸性，所以聚 甲醛用的颜料需要慎重选择。其色母的制作， 也远比一般树脂苛刻。聚甲醛因其结晶性， 不能够用染料着色。
Celcon。
聚甲醛的性质
聚甲醛为乳白色不透明的，一种没有侧 链的高密度、高结晶性的线型聚合物。具有
良好的综合性能，突出的优良的耐疲劳性和 耐蠕变性，良好的电性能等。
Ø力学性能 由于聚甲醛是一种高结晶性的聚合物，
具有较高的弹性模量，很高的硬度和刚度。 可以在-40～100℃长期使用。而且耐多次重 复冲击，强度变化很少。强度受温度和温度 变化影响很少。
聚甲醛介绍
聚甲醛介绍聚甲醛1.产品概述聚甲醛（Polyoxymethylene）是没有分支的高密度、高结晶性的线性聚合物。
聚甲醛分子链由碳氧键组成，聚甲醛的碳氧键比碳碳键短，内聚能密度高，聚集紧密，结晶度较高，具有优异的刚性和机械强度。
一根直径3mm 的细丝可承受约104N 的拉力，其抗张强度和模量已接近钢材。
作为重要的工程塑料其生产能力仅次于聚酰胺和聚碳酸酯居第三位。
2.用途及消费领域根据聚甲醛具有良好的机械性能、耐磨性、耐有机溶剂性等突出优点，聚甲醛可部分替代铜、锌、铝、钢等金属广泛用于汽车、机械制造、精密仪器、办公家用电器、军工等行业。
汽车行业：聚甲醛在汽车行业方面用来制造汽车泵、汽化器、输油管、动力阀、万向节轴承、刹车衬套、车窗升降器、安全带扣、门把手、门锁等。
在重型汽车中聚甲醛用于制造滑块、负荷指示器外齿轮、钢板弹簧减震衬套、推力杆球座等。
机械制造行业：聚甲醛在机械制造行业用来制造机床电动机保护开关、润滑剂万向导管、磨床叶轮、外圆磨床液压套筒等。
精密仪器行业：聚甲醛在精密仪器行业用来制造钟表和照相机转动部件、耐磨垫板、支撑座架等。
办公家用电器行业：聚甲醛在办公设备用于传真机、打印机、复印机转动部件，在家用电器行业用来制造电源插头、电源开关、按钮、继电器、洗衣机滑轮、空调曲柄轴、微波炉门摇杆、电饭锅开关安装板、电冰箱各种零部件等。
军工行业：聚甲醛在军工行业用来制造迫击炮、枪械扳机锤、子弹带等。
在坦克装甲车辆中聚甲醛用于制造水散热器、排水管、散热风扇、坦克操纵转动开关、转动轴轴套、往复滑动杆等。
其它：聚甲醛还可用于消防水龙头、滑雪板、溜旱冰鞋、渔具滑轮、木梳、衣服拉链、密封圈等。
3.市场分析我国聚甲醛消费构成与国外有较大区别，主要分布在电子电气和日用消费品领域，其中电子电气需求量占总需求量的55%，日用消费品占20%，汽车工业占15%，工业机械占8%，其他领域占2%。
电子电气行业是我国聚甲醛主要消费领域，近年来发展迅速，拉动了聚甲醛需求快速增长，未来仍将是我国聚甲醛消费需求增长较快的领域。
聚甲醛
优异的耐水性 MPPO为非结晶性树脂，玻璃化温度高，分子运动少， 主链中无大的极性基团，偶极矩不发生分极，耐水性 好。
阻燃性良好，具有自熄性 收缩低，尺寸稳定性好 无毒、密度小 无定形状态密度1.06g/cm3，熔融状态为0.958g/cm3， 是工程塑料中最轻的。无毒，可用于制造医疗及食品用 器材 耐介质性 对酸、碱和洗涤剂等基本无侵蚀性，受力状态下，矿务 油及酮类溶剂会产生应力开裂；对有机溶剂如脂肪烃、 卤代脂肪烃和芳香烃会使其溶胀乃至溶解
蠕变小，在较宽的温度范围内，在负荷下，常时间保持重 要的力学性能指标－大致维持在有色金属的强度水平上。
聚甲醛具有较高的热变形温度，均聚为136℃，共聚为 110℃。但由于分子结构的差异，共聚甲醛反而有较高的 连续使用温度，均聚甲醛在100℃，而共聚甲醛在114℃连 续使用2000h,138℃下使用1000h。
广泛应用于生产电器产品，尤其耐高压部件，如彩色 电视机的行输出变压器等。
机械性能和热性能 分子链中含有大量芳香环结构，分子刚性较强。机械 强度高，耐蠕变性优良。 聚苯醚玻璃化温度高达211℃，熔点268℃。MPPO根 据牌号的不同热变形温度由90℃到140℃。
PPO与用聚丁二烯橡胶改性的高抗冲聚苯乙烯共混制 备得到MPPO，韧性得到改善，冲击性能提高
聚合方法分类
按反应介质分
均相溶液聚合法：以聚合物溶剂（吡啶、苯、甲苯等）为 反应介质，在达到要求的粘度时，将反应液注入甲醇或丙 醇中，使树脂沉析，再经过滤、淋洗、干燥。 沉析聚合法：以溶剂（苯、甲苯等）与沉析剂（甲醇、乙 醇、异丙醇等）混合液为反应介质。
聚合工艺流程 间歇聚合
聚甲醛简介——精选推荐
聚甲醛一、简介聚甲醛（ＰＯＭ）是一种新兴的具有广泛用途和广阔发展前景的一种材料。
外观是半透明或不透明粉料或粒料，与象牙相似。
POM是5大通用工程塑料之一，广泛用于电子电气、汽车、轻工、机械、化工、建材以及军事等领域，由于它在各方面所表现出来的优良性能，它的应用已几乎涉及各种行业领域，特别是对许多新兴产业它是一种十分适用的材料二、性能聚甲醛树脂在较大的温度范围内具有较高的弹性模数、硬度、刚性和机械性能，可在104℃以下长期使用，脆化温度-40℃，吸水性极小。
摩擦系数低，动磨擦系数与静磨擦系数相同，自润滑耐磨损性能优异。
机械性能与金属类似，且比重小，广泛应用于替代钢铁、铜、锌、铝等金属材料和其它塑料，有“塑料中的金属”之称。
三、聚甲醛的应用1、电子器械：录像带转轴，彩电频道预选器，照相机零件，洗衣机定时器，各类仪器仪表的传动齿轮等。
2、汽车工业：汽车板弹簧销套、千斤顶螺母、摇窗机、刮水板、空调控制器、油箱盖、指示器开关、齿轮、数字轮等。
3、机械工业：纺织机械零件、采煤机械、推土机轴瓦、火车轴瓦头、食品和饮料传送链片、电动工具零件。
4、轻工业：拉链、圆珠笔、活动笔零件、打火机、化妆品气压喷嘴、煤气减压阀、箱包搭扣、剃须刀电机、饼干模具等5、其他领域：各种类型喷雾器筒、螺母等四、市场前景从政策方面看，在十一五规划中明确指出重点发展特种功能材料、高性能结构材料、复合材料、环保节能材料等产业群，建立和完善新材料创新体系。
聚甲醛属于一种新型材料，耗能小，节能环保，正符合目前发展潮流，国家政策给予积极鼓励的政策，将会促进我国聚甲醛行业的发展。
十二五期间国家对工程塑料市场发展提出明确发展方向，通过科技创新，提高工程塑料技术水平，增强竞争力，促使由塑料大国向塑料强国转变成为工程塑料市场发展的目标。
五、存在问题1、我国聚甲醛工业发展与国外先进水平相差甚远，聚甲醛属于高技术产品，目前国内所需聚甲醛尚需大量进口。
虽然我国很早就开始研制聚甲醛，但是经过几十年的发展，技术水平没有重大突破。
聚甲醛研究报告
聚甲醛研究报告聚甲醛作为一种常用的化合物，由苯胺、甲醛和碳水素分子组成，具有宽广的应用领域，横跨了几乎所有行业。
在过去十多年中，对聚甲醛的研究也进入了一个新的发展阶段，其应用越来越广泛，研究的深度也越来越深。
本文主要讨论聚甲醛的结构、形成机理及其在工业和生物领域的应用。
一、聚甲醛的结构与形成机理聚甲醛是一种含有苯胺、甲醛和碳水素分子的复合化合物，具有一定的立体结构。
它具有极强的屏障作用，可以有效阻隔有害物质，保护人体和环境免受污染。
形成聚甲醛的机理很直接，苯胺与甲醛在存在某种催化剂的情况下，可以通过缩合反应，将甲醛以聚合反应的方式聚集起来，形成聚甲醛分子。
二、聚甲醛的工业应用聚甲醛在化学、能源、胶粘剂、涂料等行业中得到了广泛的应用。
它可以用来制造粘合剂、涂料、绝缘涂层、抑制剂、火灾保护系统和耐腐蚀材料等。
如果用料比较多的话，它还可以作为隔热材料和防护材料使用。
此外，聚甲醛还可以用于制造汽车的空调和冷却系统组件，如压缩机、膨胀阀和吸收器等，因为它不易受到腐蚀，耐热性也比较强。
三、聚甲醛的生物学应用聚甲醛也可以应用在生物学领域，如医疗和服装材料。
由于它可以有效地阻隔有害物质，因此可以用作防护衣或其他医疗用品中。
此外，聚甲醛还可以用作细胞培养基中的培养基构筑材料，防止有害物质对细胞的影响，对于细胞研究拥有重要的作用。
同时，聚甲醛也被广泛用于保鲜包装，例如面包、饮料等，以及抗菌涂层，防止各种细菌的滋生，有效提高安全性。
总之，聚甲醛在化学、能源、工业、生物学领域都有着广泛的用途，可以有效保护人体和环境，对于我们的工业生产和生活方式都具有重要意义。
结论聚甲醛是一种广泛应用的复合物，其机理很直接，它的立体结构可以有效阻隔有害物质，可以用于化学、能源、工业、生物学领域，以及医疗和服装等行业的应用，以满足各种需求，为人类的发展做出了重要贡献。
什么是聚甲醛？它的性能特征都有哪些？
什么是聚甲醛？它的性能特征都有哪些？玩注塑了解更多详情聚甲醛(POM)是一种没有侧链、高密度、高结晶性的热塑性聚合物，按其原料和合成方法及分子结构的不同，可分为均聚甲醛和共聚甲醛。
均聚甲醛是三聚甲醛或甲醛的均聚物;共聚甲醛是三聚甲醛与少量二氧五环的共聚物。
聚甲醛是一种综合性能优良的工程塑料。
乳白色，不透明，表面光带有光泽。
硬而致密，易燃，火焰上端呈黄色，下端为蓝色，散发出一种鱼腥臭味；形状尺寸稳定，吸水率为0.2%-025%；有较高的硬度，刚度和较好的冲击强度及耐疲劳性，耐磨耗，摩擦系数小，但成型制品收缩率大，电性能好，耐电弧性优；化学性能稳定，耐碱，耐油，耐农药，耐酸性差，耐80°C热水；耐候性差。
聚甲醛制品的成型方法及用途都有哪些?聚甲醛制品的成型，以注塑成型应用较多，也可用挤出、吹塑和模压法成型。
聚甲醛粉末采用注塑成型时，原料应首先在110~120C温度条件下干燥处理2~5h，然后挤出造粒，把填料、稳定剂及甲醛吸收剂混人粒料中，再第二次挤出混合造粒，然后再注塑成型。
注塑成型制品的条件如下。
①螺杆为等距突变型，长径比为18: 1，压缩比为2~3，计量段(均化段)长度为(4~5)D。
②喷嘴为通用型，孔径应略大些。
3要严格控制机筒温度和料在机筒内的停留时间。
④熔料注射时温度应控制在195~ 220C (壁薄件应取温度高些)。
⑤注射压力为40~ 150MPa，保压时间在10~20s内(按制品壁厚大小决定)，注射速度控制在5mL/s左右。
⑥ 模具温度在80~120C范围内。
⑦成型制品应在130~ 150C温度范围内热处理4~8h，然后缓慢降温至室温。
聚甲醛制品可代替部分有色金属制品，应用于汽车、仪器、机械、电器和生活日用品等。
比如汽车方面，可用来制造排水阀门、散热器箱盖、水泵叶轮、燃料油泵、加热器风扇、轴承架、车窗玻璃框架、轴向节轴承、制动器和方向盘上用零件等;在机械设备中，用以制造齿轮、齿轮联轴节、各种泵体外壳及泵用零件和机床导轨及机床用零件等;在电器方面，用来制造电话、无线电、录音机、录像机、电视机、电子计算机和传真机中各种零件及生活日用品中的水箱、水龙头、窗框、水管接头、水表壳体和煤气表用零件等。
聚甲醛的结构特征与热降解机理探究
聚甲醛的结构特征与热降解机理探究【摘要】聚甲醛降解行为的研究推动着聚甲醛稳定化技术的不断发展，而要改善聚甲醛的稳定性，一是改变其分子结构，即采用封端和共聚的方法除去不稳定的端基，阻止聚甲醛分子开链式解聚。
然而实践证明，仅依靠结构改性，还无法满足实际生产和加工要求；二是采用添加稳定剂的方法，这种方法既能提高聚甲醛产品的稳定性，又不致对其他性能和成本影响太大，而且易于加工，因而被广泛地应用于工业化生产。
【关键词】聚甲醛；结构特征；热解特征；稳定性；氧化降解；经济性；可靠性０引言聚甲醛（简称POM）是一种分子主链含有氧化亚甲基（-CH2O-）重复单元的线型高结晶性聚合物。
聚甲醛材料具备优异的物理机械性能，其机械强度和刚度高，自润滑性和耐磨性好，尺寸稳定性好，特别是具有极其优异的耐疲劳特性、耐蠕变性以及耐化学药品性等特点，是所有塑料材料中力学性能最接近金属的品种之一，因而被广泛地应用于机械制造、汽车工业、电子电器、精密仪器等多种领域。
随着塑料工业的高速发展，全世界聚甲醛产品的消费和需求量迅猛增长，聚甲醛已成为一种极其重要的热塑性工程塑料。
1聚甲醛的主要性能指标１.1力学性能聚甲醛具有优异的力学性能，特别是刚性，强度，其他如冲击强度，硬度也很好。
与共聚甲醛相比，均聚甲醛的机械性能略优10%-20%，这主要是其结晶度略高10%左右的缘故。
与金属相比，聚甲醛又有特殊性，其极性强度受温度等外界条件影响大，应力作用速度、时间以及加工条件都对其有影响。
拉伸速度加快，就愈显示硬而脆，反之则软而弱。
一般而言，随温度升高，聚甲醛的伸长率增加，各种机械性能降低。
此外，聚甲醛具有优异的抗蠕变和耐摩擦性能，其摩擦系数小，动静摩擦系数接近，耐水、油及大多数有机溶剂，强度好，回弹性高，但耐热性差。
添加润滑剂可以提高临界PV值，一般聚甲醛与钢匹配使用，摩擦系数小，磨损量低。
１.2热性能共聚甲醛熔点在160℃左右，均聚甲醛较高，在175℃左右，具体数据可翻阅相关文献。
聚甲醛
聚甲醛（一）聚甲醛的用途聚甲醛是一种性能优良的工程塑料，在国内外有“夺钢”“超纲”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。
POM以低于其他许多工程塑料的成本，正在替代一些传统上被金属所占领的市场，如替代锌、黄铜、铝和钢制作许多部件，自问世以来，POM已经广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。
在很多新领域的应用，如医疗技术、运动器械等方面，POM也表现出较好的增长态势。
（二）聚甲醛作为性能优异的工程塑料，可分为两大类：一是三聚甲醛或甲醛的均聚体，称为均聚甲醛。
均聚甲醛具有优异的刚性，拉伸强度高，单位质量的拉伸强度高于锌和黄铜，接近钢材，而且耐磨性能好、摩擦系数小，但是热稳定性差、不耐酸碱。
二是三聚甲醛与少量戊环的共聚体，称为共聚甲醛，共聚甲醛加工成型的条件不象均聚甲醛那样苛刻，加工过程热分解释放出来的甲醛气体少，可回收再利用。
因此，今后均聚甲醛发展势头将逐渐减弱，而共聚甲醛将成为今后的发展方向。
目前共聚甲醛生产能力约占聚甲醛生产能力的80％。
（三）聚甲醛的性能聚甲醛是一种没有侧链的高密度的，高结晶的线形聚合物。
具有良好的综合性能，突出优良的耐疲劳和耐蠕变性，优良的电性能等。
1.力学性能由于聚甲醛是一种高结晶性的高聚物，具有较高的弹性模量，很高的硬度与刚度。
可以在-40～100℃长期使用,而且耐多次重复冲击,强度变化很小,不但能在反复的冲击负荷下保持较高的冲击强度,同时强度值较少受温度和温度变化的影响;同时由于键能大,分子内聚能高使POM的耐磨性较好,并且POM的蠕变性小抗疲劳性好。
2.热能性能聚甲醛具有较高的热变形温度,均聚为136℃,共聚为110℃。
但是由于分子的结构方面的差异，共聚甲醛反而有较高的连续使用温度。
一般而言聚甲醛的长期使用温度为100℃左右，而共聚甲醛可在114℃连续使用2000h，或在138℃时连续使用1000h，短时间可达到160℃。
聚甲醛POM的合成3
聚甲醛POM的合成聚甲醛是主键主要由（-CH2O-）单元组成的均聚聚甲醛和共聚聚甲醛的总称。
聚甲醛分子链结构规整，而且分子链主要由C-O键构成，所以现在聚甲醛一般通过三氧六环开环（三聚甲醛）聚合制备，其聚合机理为阳离子的开环聚合。
1.引发剂由于聚甲醛合成所用引发剂一般为酸性聚合物，其可以影响聚合反应速率、单体转化率以及聚合物的分子量等，因此引发剂的选择是非常重要的。
含质子的化合物或者亲电子的聚合物通常可以作为三聚甲醛的引发剂，如质子酸高氯酸，亲电子的三氟化硼及其络合物等1.1路易斯酸类引发剂亲电子的路易斯酸类化合物可以引发三聚甲醛的开环聚合反应。
华中理工大学崔敏慧等[1]采用三氟化硼乙醚络合物,在65°C下引发了三聚甲醛与环氧乙烷的本体聚合反应。
研究结果表明,该聚合反应会经历长达数分钟的诱导期。
随着催化剂用量的增加,聚合收率逐步增加,聚合物分子量直线下降。
陈信忠等[2]研究了三氟化硼丁醚络合物(BF3.OBu2)、高氯酸、高氯酸苯甲酯、氟磺酸、磷钨酸等引发剂对三氧六环与二氧五环共聚的影响。
研究发现,不同的引发剂引发三氧六环与二氧五环共聚反应的合适用量各不相同,聚合结果有相当大的差异。
磷钨酸引发时,聚合反应的诱导期相对较短,单体的转化率、共聚物的分子量、热碱稳定性以及稳定聚合物的含量均较高。
1.2质子酸类引发剂与路易斯酸类引发剂相比,强质子酸作为三聚甲醛开环聚合引发剂的报道相对较少。
Sharavanan[3]等采用高氯酸水合物,在80°C下引发三聚甲醛与1,3-二氧庚环进行本体聚合。
该聚合反应在数秒种甚至更短时间内即可发生,这相对于BF3或其乙醚络合物作为引发剂时,明显缩短了诱导期而使聚合物沉淀提前析出。
而且有报道提到，诱导期的长短与引发剂的浓度无关,而与引发剂的种类有着密切的关系。
据报道,即使使用比BF.3OR2浓度低100~300倍的质子酸,聚合反应速率仍然很高,诱导期也很短(几秒钟)[4],这就说明质子酸的引发效率非常高。
聚甲醛
聚甲醛POM聚甲醛POM 学名"聚氧化亚甲基".（又称赛钢、特灵）POM依结构不同可分为均聚甲醛(POM-H)和共聚甲醛(POM-K)两种。
1. 外观:POM的外观为淡黄色或白色半透明或不透明的粉料或粒料，硬而质密、与象牙相似，制品表面光滑并有光泽，2.燃烧性:易燃，离火后能继续燃烧，其氧指数仅为14~16，火焰上端为黄色、下端为蓝色，熔融落滴，有刺激性甲醛味和鱼腥味。
需注意，具有毒性。
3.透气性:POM的透气性小，仅为PE的几分之一。
4.收缩率:POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率，可高达到2%~3.5%。
5.力学性:POM的力学性能相当好，具有较高的弹性模量，摩擦系数低而稳定，耐磨性能好，自润滑性好。
有很高的硬度和刚度。
与金属十分接近。
尺寸稳定性好，吸水率很小，耐多次重复冲击，强度变化小。
其抗张强度和模量已接近钢材。
疲劳强度好。
是热塑性材料中耐疲劳性最为优越的品种。
能耐一百万次以上反复负荷作用。
具有高度抗蠕变和应力松驰能力。
力学性能随温度变化小，共聚比均聚稍大一些。
6.耐热性:POM的耐热性较差，在成型温度下易降解放出皿醛，一般在造粒时加入稳定剂。
具有较高的热变形温度，均聚为136℃，共聚为110℃。
在220℃以上分解，产生甲醛气体，可在140℃下短期使用,长期使用温度为-40～100℃。
7.耐气候性:POM耐气候性较差，长期在大气中曝晒会老化，长期在紫外光作用下，力学性能下降，表面发生粉化和龟裂。
室外应用要添加稳定剂。
8.化学性:POM耐药品性强，耐有机溶剂、油类、弱酸、弱碱，除了强酸、酚{TodayHot}类和有机卤化物外，对其他化学品稳定，在所有的工程塑料中聚甲醛耐有机溶剂和耐油性十分突出。
其色母的制作，也远比一般树脂苛刻。
聚甲醛因其结晶性，不能够用染料着色。
9. 电学性:POM的电绝缘性较好，几乎不受温度和湿度的影响；耐电弧性极好，并可在高温下保持。
一.优点:[1] [2] [3][4][5]尺寸稳定性好，价格便宜，表面硬度高而且表面致密，能耐一般化学药品和溶剂，电性能好。
聚甲醛
2. POM的结构和性能
(2) 性 能
其他性能
➢耐候性： 耐候性不好，如果长期暴露在强烈的 紫外线辐射下，冲击强度会明显下降，在中等强 度的紫外线辐射下，也会导致表面粉化和力学强 度下降。一般通过加入炭黑和紫外线吸收剂来改 善其耐候性。
3. POM的改性
POM 的突出性能:
1. 力学性能和刚性好，接近金属材料，是替代铜、 铸锌、钢、铝等金属材料的理想材料；
4. POM的加工工艺
加工特性：
➢收缩率（大）：聚甲醛的结晶度高，熔程很窄， 熔融或冷凝速度快，从无定形转变为结晶形时有 较大的体积变化，收缩率高达3.5%，因此注射成 型中的保压、补料很重要，否则制品的缩孔和凹 痕会很明显。聚甲醛不单成型收缩率大，而且制 品在使用过程中会随时间的增加，结晶度增大而 进一步收缩，造成尺寸的不稳定。
(2) 性 能
力学性能
➢ POM还具有较高的磨蚀阻力和较低的磨擦系数。 耐磨性好 (POM＞PA66＞PA6＞ABS＞PS＞PC)， 自润滑性好，这种特性是用以生产齿轮和减摩轴 承材料所不可缺少的性能。
➢ 因而POM特别适合于用作长时间反复承受外力的 齿轮材料。
2. POM的结构和性能
(2) 性 能
2. POM的结构和性能
(2) 性 能
热性能
➢共聚甲醛：主链上引进少量—C—C—键，
它可阻止POM分子链的氧化降解，提高其热稳 定性。
(2) 性 能
化学性能
➢ 弱极性、高结晶型聚合物，内聚能和密度高、溶解 度参数大，此基本结构决定其没有常温溶剂，室温 下耐化学药品性非常好，特别是对有机溶剂(如烃类、 醇类、酮类、酯类、苯类等)和油脂类，即使在较高 温度下，经长达半年以上浸泡，仍能保持较好的机 械强度，其质量变化率一般均在5%以下。
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第6 章 聚 甲 醛 二、 POM的性能 1 力学性能 2 热学性能
7 性能不足之处
POM的结构 与性能关系
3 化学性能
6 成型性能 5 吸水性
4 电学性能
第 6 章 聚 甲 醛 1 结构与力学性能
POM大分子是带有柔顺性链的线形聚合物， 且结构规则，从均聚与共聚甲醛结构看， 均聚甲醛由纯—C—O—键连续构成，而共 聚甲醛则在—C—O—键上平均分布一些— C—C—键。
第6 章
聚 甲 醛
聚甲醛的结构
键能(359.8J/mol)，键长(0.146nm)
H3C C O O CH2 O C CH3
n
O
乙 酸 端 基 甲 氧 基 键能(347.3J/mol)，键长(0.155nm)
第6 章
聚 甲 醛
POM是一种没有侧链的高密度、高 结晶性的线型聚合物
POM分子链主要由C-O键构成，沿分子 链方向的原子密度大，结晶度高，均聚 甲醛达75-85%，共聚甲醛则为70-75%。
POM的力学性能特点:坚韧、耐疲劳，耐 蠕变，摩擦系数较低，动静摩擦系数相 等。 POM在许多方面与PA类似，但其耐疲劳 性、耐蠕变性、刚性和耐水性均优于PA， 但不如PC。
第6 章
聚 甲 醛
链轴方向的填充密度大； 其次，POM分子链中C和O原子不是平面曲 折构型，而是螺旋构型，故分子链间距离 小，密度大。 与PE相比，均聚甲醛的密度为1.425～ 1.430g/cm3，而PE为0.960g/cm3，分子主 链中引入少量—C—C—键后的共聚甲醛密 度则稍有降低(1.410g/cm3)，但仍比PE高 得多。 所以，均聚甲醛的密度、结晶度、力学性 能均较高，而热稳定性则比共聚甲醛差。
第6 章
聚 甲 醛
三聚甲醛
二氧戊环
引发剂为BF3及其络合物，链转移剂为 二甲氧基甲烷(别名甲缩醛Methylal；二 甲醇缩甲醛dimethoxymethane) ⑶ 后处理 共聚甲醛的端基一般为甲氧基醚、羟基乙基醚 或丁氧基醚，常加分子量调节剂(如丁缩醛相应 于羟基乙基醚或丁氧基醚)封端。其后，掺混 助剂挤出造粒。
(6)与各种热稳定剂、紫外光吸收剂共混， ↗其耐老化性能。
(7)与各种抗静电剂共混，制备抗静电或导电 POM，使其具有一定的导电功能。
第6 章 聚 甲 醛 1. 增强填充改性
POM经GF增强后，拉伸强度、耐热性能和刚 性明显增加，而线膨胀系数、收缩率明显下降， 同时耐磨性、冲击强度下降，成本下降。
第6 章
聚 甲 醛
POM的结晶度很高，从75%～85%，这取 决于淬火温度，退火处理会使结晶度增加。 结晶度越大，屈服强度和拉伸强度越高。 提高淬火温度，可使球晶尺寸增大，但使 冲击强度下降。 POM的平均聚合度在1000～1500之间，数 均相对分子质量为3～4.5万，相对分子质 量分布窄。
第6 章
第6 章 聚 甲 醛 3 结构与电学性能
尽管POM分子链中―C―O―键有一定极性，
但由于高密度和高结晶度束缚了偶极矩的运 动，从而使其仍具有良好的电绝缘性能和介 电性能。
温度和湿度对介电常数、介电损耗因数和体积电 阻率影响不大，POM的电参数受湿度的影响比聚 酰胺小。但微量杂质含量对体积电阻率造成极大 影响。 高频电性能不是很好。
在POM的共混改性中，作为第二组分 参与共混的聚合物大多为弹性体(如PB、 热塑性PU、EPDM、丙烯酸类橡胶、乙 烯共聚物等)，还应用PTFE等树脂。
第6对缺口冲击的敏感性较大。 章 聚 甲 醛 POM 在POM树脂中加机油或硅油，可制含油POM， 用来制造轴套，与金属对磨时，轴套表面 上的油膜能起润滑作用。 加入PTFE、有机硅浓缩料、芳纶添加剂等，可 提高POM的耐磨损性； 加入紫外线吸收剂、稳定剂等助剂，可防止紫 外线诱导POM老化、退色； 加入特殊的抗静电剂，可使POM具有抗静电性， 能减少其在电子领域应用时因灰尘、碎屑 积聚及静电荷产生的干扰。
第6 章
聚 甲 醛
反应结束后进行溶液回收，并使聚合 物粉料经水煮、洗涤、干燥后在酯化 釜内进行酯化反应或酯化反应的后处 理，进行端基封闭，以除去对热很不 稳定的半缩醛端基。 得到的粉料加入抗氧剂、紫外线吸收 剂及其它助剂再经挤出造粒的商品 POM粒料。 造粒 将封端后的干粉掺混助剂挤出造粒。
二、 共聚甲醛的制备
改性研究主要集中在以下几个方面： (1)采用GF、CF等增强POM，使其强 度成倍增加。 (2)与弹性体共混，↗其耐冲击性能， 改善POM的低温韧性
(3)添加阻燃剂共混，↗其阻燃性能。
第6 章 聚 甲 醛 三、POM的改性 (4)添加耐磨剂，制备高耐磨润滑POM。 (5)与其它聚合物共混，制备高性能POM合金。
CH2 + H2O
惰 性 溶 剂
HO CH2 ( OCH2 )nO CH2OH (阳 离 子 聚 合 )
如石油醚、环己烷、苯等
三氟化硼乙醚络合物与微量水反应形 成催化剂阳离子，催化剂阳离子再使三 聚甲醛开环形成阳离子活性中心(即链引 发)，然后活性中心不断使三聚甲醛开环 进行链增长，最终加入链中止剂(氨水、 醇、碳酸钠水溶液)使反应中止。
第6 章
聚 甲 醛
聚甲醛
第6 章
聚 甲 醛
内容提要
概述 聚甲醛的制备
聚甲醛的结构与性能 聚甲醛的加工与应用
概述
第6 章
聚 甲 醛
聚甲醛学名聚氧亚甲基,英文名 Polyformaldehyde, Polyoxymethylene，简称POM。 分子主链链节中含有-CH2-O-的 线型高分子化合物。是没有侧链的 高熔点、高密度、高结晶性热塑性 工程塑料 可分为均聚甲醛和共聚甲醛两种， 俗称赛钢。
聚 甲 醛
热性能
POM吸水率比PA和ABS低。 在潮湿的环境中仍能保持尺寸和形状的稳 定性，即使长时间在热水中使用，力学性 能也不会降低，短时可在121℃的水中使用。 POM制品尺寸稳定，可以制作精密结构件。
第6 章
聚 甲 醛
2 结构与热学性能 POM是由亚甲基和醚键构成的线形大分子。
主链是高柔顺性的—C—O—链，大分子规整、 紧密，有极性，分子间力大，属极性结晶聚 合物。均聚甲醛的Tm为175～183℃，共聚 甲醛的Tm为160～165℃。 一般POM的连续使用温度在100℃左右(连续 使用温度:在3.59MPa应力作用下一年而变形 小于5%的温度)，短时使用温度可达140℃， 共聚甲醛的维卡软化温度为162℃。 POM可长期在高温环境下使用，且力学性能 变化不大，成为高温空气和高温水环境下工 作部件的有利选择品种。
第6 章 聚 甲 醛 4 结构与化学性能
POM是弱极性高结晶型聚合物，内聚能密度 高、溶解度参数大，室温下耐化学药品性非常 好，特别是对有机溶剂(如烃类、醇类、酮类、 酯类、苯类等)和油脂类，即使在较高温度下， 经长达半年以上浸泡，仍能保持较好的机械强 度，其质量变化率一般均在5%以下。 在POM树脂熔点以下，除个别物质，如全氟丙 酮能形成极稀溶液外，几乎找不到任何溶剂。
第6 章
POM
PA
酚氧树脂 PVC PC
第6 章
聚 甲 醛
POM的力学性能随温度的变化小。 POM的冲击强度较高，但常规冲击 强度比PC和ABS低，而多次反复冲 击时的性能要优于PC和ABS，即保 持较高的冲击强度。 POM对缺口比较敏感，有缺口时的 冲击强度比无缺口时要下降90%以 上。
第6 章
聚 甲 醛
POM具有较高弹性模量、硬度和刚性， 其硬度是工程塑料中最高的。 POM的突出优点是耐疲劳性好、耐磨性 优异和蠕变值低。 特别适合受外力反复作用的齿轮类制 品和持续振动下的部件。
第6 章
聚 甲 醛
POM键能大，分子内聚能高，所以耐磨性好 未结晶部分集结在球晶的表面，极为柔软， 且具有润滑作用，从而↘摩擦和磨耗。 POM的摩擦系数(0.21)和磨损量都很小，其摩 擦系数比PA(0.28)低，且动、静摩擦系数几 乎相等。 自润滑特性为无油环境下工作的摩擦副材料 选择提供了独特的应用价值，特别适合制作 传动零件。Βιβλιοθήκη 第6 章聚 甲 醛
POM具有和铝合金相近的表面 硬度。
POM的耐蠕变性很好，在室温、 21MPa载荷条件下，经3000h后蠕变 值仅为2.3%，且其蠕变值随温度的 变化较小，即在较高的温度下仍然 保持较好的耐蠕变性。
聚 甲 醛 耐疲劳和耐蠕变同时都比较好，这是 POM十分宝贵的特点。同时回弹性和弹性 模量也较好，这一独有的特性使它可作 为各种结构的弹簧类部件材料使用。
第6 章 三、 特点
聚 甲 醛
特别适用于制作尺寸要求精密的、 配合要求高的零部件。在工程塑料 中，适宜用作铜、锌、铝等有色金 属的代用品，是汽车和电子电器等 工业部门必不可少的重要材料。 不足：冲击强度对缺口敏感；耐 酸性和耐候性不理想；热稳定性欠 佳；成型加工温度范围较窄等。
第6 章
聚 甲 醛
第6 章 聚 甲 醛 7 性能不足之处
⑴ 相对密度较大，不耐酸、不透明； 韧性低，对缺口敏感。 ⑵ 成型收缩率大，一般为1.5～3.5%。
⑶ 熔点为175℃(均聚)或165℃(共聚)， 不很高。
⑷ 热降解在较高温度下相当迅速。氧 的存在还可能导致热氧降解反应发生。
第6 章 聚 甲 醛 三、 POM的改性 合金化(Alloying)、共混(Blending)和复 合材料化(Composite)，即ABC技术，是对 现有聚合物进行改性，实现高性能化的三 大典型工艺。
第6 章 聚 甲 醛 4 结构与化学性能
POM能耐醛、酯、醚、烃、弱酸、弱碱等，但 在高温下不耐强酸和氧化剂，也不耐酚类、有 机卤化物和强极性有机溶剂，会发生应力开裂 在熔点以上，醇类能和熔融的树脂形成溶液。 共聚甲醛能耐强碱，均聚甲醛只能耐弱酸。紫 外线对POM能引起降解，加入少量炭黑或紫外 线吸收剂可提高POM的耐候性。