聚甲醛(POM)为什么叫缩醛聚合物?

什么是缩醛聚合物?

缩醛,也称为聚甲醛(POM),最早发现于1920年,但不是在实验室生产的大规模生产,直到1960年杜邦公司开设了世界上第一家商业生产工厂。
最简单的说,POM代表CH2O的一个重复单元。
而杜邦™ Delrin®缩醛均聚物制造过程保持了CH2O单体与端盖的直链,其他制造商对于缩醛,平均每70-100加入链中出现的几种可能的共聚单体中的一种重复单元(见图1:分子结构)。

此外,缩醛共聚物聚合的典型化学反应产生约2-8%的重量百分比指通常不参与结构和功能的环状低分子量链(低聚物)材料的功能。
这种分子差异的后果表现在聚合物的结晶堆积中(图2)。
Delrin®均聚物中均匀主链的纯度允许更有序的堆叠当聚合物固化时,将聚合物转变为更大的结晶域。
同时,额外的共聚物中的共聚单体单元破坏了该组织,结束了局部堆积,最终,限制晶体区域的大小。

聚甲醛(POM)为什么叫缩醛聚合物?

缩小后,可以看出拥有一个纯粹的统一主干的全部意义。
如图三维晶体畴显示(图3),畴越大,出现的纠缠链越多来自每个域。
这些纠缠在一个更广泛和复杂的网络中相邻的域,降低了它们相对彼此的移动性。
这种高度网络化的结构是关键由于Delrin®的均匀骨架,机械性能得到了提高均聚物与缩醛共聚物。
环状低聚物以粗体蓝色显示。
他们不能参与分子的结晶组织,甚至可能对细胞产生负面影响结晶和机械性能。

聚甲醛(POM)为什么叫缩醛聚合物?

图3:3-D中晶体块和缠结之间的关系。中坚力量Delrin®均聚物可形成更大的块体,且缠结更多,从而形成更紧密的网络,随后,优越的机械性能。
缩醛树脂所表现出的机械性能可以想象为从大的晶畴与缠结的相互作用中——任何一个晶畴的伸长在聚合物链开始之前,axis将首先沿着该轴拉伸/拉直缠结从晶体区域“剥离”。
作为每对相邻光纤之间的纠缠数域名增加,将需要更多的压力。
这类似于同时拉伸两条橡皮筋与同时拉伸4条橡皮筋的时间相比。
更多的缠结也可以在碰撞过程中吸收更多的能量,并有助于在碰撞后重置结构能量被吸收,保持原来的形状。
随着结晶域网络变得越来越复杂复杂的情况下,域之间的相对流动性更为有限。
如果流动性很难,它就会变得很困难拉伸过程中,畴更难移动,从而导致更高的模量和刚度。
这个同样的流动性越来越有限的现象有助于提高蠕变和疲劳抗力,在瞬间拉伸或弯曲变形后,或在快速变形过程中,回弹更好当晶体域松弛回到其原始配置时,会产生冲击。
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