POM材料技术要求与应用综述
发布时间:2025-02-23 11:28来源:原创
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摘要:聚甲醛(POM)是一种高性能工程塑料,具有优异的机械性能、耐磨性和耐化学性。本文综述了POM材料的技术要求及其在多个领域的应用。首先,介绍了POM的基本特性,包括其高结晶性、低缺口敏感性和良好的自润滑性。接着,探讨了POM在增韧、改性和复合材料中的应用,如通过添加热塑性聚氨酯弹性体(PUR-T)和纳米填料(如纳米二氧化硅、纳米ZnO)来提高其力学性能和热稳定性。
聚甲醛(POM)是一种高性能工程塑料,具有优异的机械性能、耐磨性和耐化学性。其分子结构使其在高温和宽湿度范围内具有良好的自润滑性和耐疲劳性,同时富弹性。然而,POM也存在一些局限性,如冲击韧性低、缺口敏感性大和耐热性差。为了克服这些缺点,研究者们开发了多种改性方法,包括增韧、纳米复合和共混等。
1. 增韧技术
通过添加热塑性聚氨酯弹性体(PUR-T)可以显著提高POM的冲击韧性和断裂伸长率。研究表明,当PUR-T含量为20%时,POM合金的缺口冲击强度可达到21.1 J/m²,是纯POM的3倍。此外,使用二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)作为增容剂也能有效提高POM与PUR-T的相容性,从而进一步提升复合材料的力学性能。
2. 纳米复合技术
纳米填料如纳米二氧化硅(SiO₂)和纳米ZnO被广泛应用于POM复合材料中。研究表明,纳米SiO₂的添加不仅提高了POM的拉伸强度和缺口冲击强度,还改善了其热稳定性。纳米ZnO的加入则显著提高了POM的结晶度和结晶速度。
3. 共混技术
通过与其他工程塑料如HDPE、EVA和EVA共混,可以进一步改善POM的力学性能和耐热性。例如,HDPE的加入不仅提高了POM的韧性,还降低了其缺口敏感性。此外,加入陶瓷晶须等填料也能显著提高POM复合材料的力学性能和热稳定性。
4. 应用领域
POM在多个领域展现出广泛的应用潜力。在汽车工业中,POM被用于制造液压金属法兰,其机械性能和耐磨性得到了显著提升。在牙科领域,POM被用作可摘牙科假体材料,具有良好的牙色美学和生物相容性。此外,POM还在传感器、能源存储和光催化等领域表现出色。
5. 未来发展方向
尽管POM已广泛应用于多个领域,但其在高性能工程塑料市场中的潜力仍需进一步挖掘。未来的研究方向包括开发新型增韧剂和纳米填料,优化复合材料的制备工艺,以及拓展其在新兴领域的应用,如生物医学和环境监测。
结论
POM作为一种高性能工程塑料,在多个领域展现出广泛的应用潜力。通过增韧、纳米复合和共混等技术,可以显著提高其力学性能和热稳定性。未来的研究将进一步拓展POM的应用范围,推动其在高性能工程塑料市场中的发展。
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