聚甲醛国内外研究现状及发展趋势

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1、国内外研究现状与发展趋势聚甲醛（POM）是一种高结晶性的工程材料，具有刚性大、自润滑性好、耐疲劳、耐摩擦、五噪音、易加工等有点。它是最早用作齿轮的工程塑料之一，被用来替代有色金属及合金而广泛应用于机械制造、汽车、电子电器工业、各种精密机械和五金建材等行业中承担动力传动传到的零部件。聚甲醛的改性研究始于20世纪80年代初，内容主要集中在摩擦磨损性能的改善和增强增韧两个方面。改良POM磨损摩擦性能的方法至今已有较多报道，而选用聚苯酯和固体润滑剂石墨共同改性POM报道很少。目前世界上共聚甲醛占聚甲醛总量的75%以上。共聚甲醛是世界上当前和未来的主流，同时，国内市场对共聚

2、甲醛比较适应，可见选用共聚甲醛工艺路线较为合适。均聚甲醛生产工艺以杜邦公司为代表，其产物具有优异的刚性，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、耐疲劳强度和蠕变性均好，摩擦系数小，但是热稳定性差、不耐酸碱。其生产工艺：首先由甲醛溶液与异辛醇反应，生成乙基己基半水甲醛溶液，经过脱水、热裂解得到精制甲醛，然后在氟化硼和乙醚的配合物的催化下，在反应器中进行液相聚合，聚合产物经过过滤、分离及干燥后，再用醋酐酯化封端，在高纯氮气保护下，通过挤出机造粒得到最后产品。此工艺采用甲醛路线，甲醛提纯精制过程复杂，后处理封端技术有一定难度，工艺流程长，设

3、备多且腐蚀严重，需使用昂贵的合金材料做合成釜的材质。共聚甲醛生产工艺以赫斯特公司技术为代表，其他拥有该工艺技术的还有巴斯夫公司、三菱瓦斯公司，另外宇部兴产公司采用在聚合过程中不用溶剂的气相法，具有独特的技术特点。赫斯特公司的生产工艺：首先合成三聚甲醛溶液，经过溶剂苯萃取和精制得到聚合级三聚甲醛为聚合单体，进行本体连续共聚合，所得共聚物经过粉碎，除掉其中的热不稳定成分，干燥、造粒，得到共聚甲醛产品。巴斯夫和三菱瓦斯公司所用溶剂为二氯乙烷，以环氧乙烷,或二氧戊环-为共聚单体。旭化成公司对甲醛及聚合单体三聚甲醛的合成路线做了较大改进，开发的甲缩醛氧化直接合成)70%高浓

4、度甲醛的新工艺，省去了甲醛浓缩和稀甲醛回收操作，合成三聚甲醛中产生的甲醛可循环返回甲醛合成塔，作为甲缩醛的合成原料，节省了能耗与成本。其中甲缩醛合成温度低，几乎不生成甲酸，无设备腐蚀，减少了副反应，这是对共聚甲醛合成工艺的重大改进。宇部兴产公司的气相法共聚甲醛技术主要由甲醛合成、单体制备、共聚合、稳定化、溶剂回收等几大部分组成，与赫斯特公司的聚合工艺相比，在共聚合以后两家技术基本相同。宇部兴产公司采用50%的甲醛与相对分子量低的聚乙二醇反应，经过脱水、热分解最后得到共聚合的精制甲醛气，精制甲醛气与共聚单体气态混合进入双螺杆反应器中进行循环反应。该技术对材质要求不高

5、，流程简单，腐蚀性小，原料和产品单耗与赫斯特工艺基本相同。韩国LG化学公司开发出一种生产聚甲醛的新技术，该技术新增加了甲醛精制工艺并使溶剂稳定，其突破是改变了现有的生产方法,其中包括气相聚合工艺。通过采用新生产方法，该装置可以节省30%的能源，并且该新方法可以使甲醛的精制效率由50%提高到)70%，新工艺还可以稳定产品质量并提高成本竞争力。然而其耐热性差、冲击韧性低与缺口敏感性大等弱点却限制了其只能用于低温、低载和低速条件下.因此自问世以来,POM的改性研究从未间断过.研究内容主要集中在增强增韧和改善摩擦磨损性能两个方面,其中又以提高POM的摩擦学性能为多.随着国

6、民经济的发展，国内聚甲醛需求增长迅速，使国内外生产厂家都加大开发生产聚甲醛的力度。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，电子电气行业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。汽车工业是我国支柱产业，在今后若干年中将是我国聚甲醛消费需求发展最快的领域。参考文献【1】汪晓东,张强。酚醛树脂的增容作用对聚甲醛/丁腈橡胶共混物的韧性、结晶形态和亚微相态的影响[J].高等学校化学学报,2001,17(4):673~677.【2】于建,王书武,黄国峰?NBR对POM树脂的增韧行为[J].高分子材料科学与工程,200

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