一、塞拉尼斯POM概述
塞拉尼斯POM是一种性能优良的工程塑料。它包括多个系列产品,如Hostaform系列和Celcon系列等1。
(一)产品种类
Hostaform系列:
Hostaform C27021LSPOM:具有抗紫外线的特性1。
Hostaform C27021POM:耐磨性能较好1。
Hostaform C27021XAPPOM:有特定的应用性能1。
Hostaform C27021XAPLSPOM:既抗紫外线又有其他性能优势1。
Hostaform C36021POM:属于塞拉尼斯POM产品系列中的一种1。
Hostaform C52021POM:在塞拉尼斯POM全系列里有独特的应用性能1。
Hostaform C52021LSPOM:抗紫外线是其重要特性1。
Hostaform C52021XAPPOM:是塞拉尼斯POM产品的一部分1。
Hostaform C9021POM:在众多应用场景中发挥作用1。
Hostaform C902110/1570POM:是塞拉尼斯POM下的一种型号产品1。
Hostaform C902110/9005POM:为塞拉尼斯POM产品系列中的一员1。
Hostaform C9021AWPOM:耐磨特性使其适用于多种场合1。
Hostaform C9021A:具有耐磨等性能1。
Hostaform C9021FCT1POM:在耐磨方面表现突出1。
Hostaform C9021GPOM:耐磨特性有助于其应用范围的拓展1。
Hostaform C9021GV1/10POM:玻纤增强10%,提升了材料的某些性能1。
Hostaform C9021GV1/20POM:玻纤增强20%,改变了材料的性能特点1。
Celcon系列:
是聚甲醛树脂(POM),具有出色的低摩擦性和耐磨性,与金属相当的刚性和强度,使用温度范围为-40°C到120°C,有良好的着色性,能与金属和其他聚合物良好配合,并且在高精度成型方面具有良好的尺寸稳定性2。
如果设计需要耐磨、高疲劳强度、高韧性和高抗蠕变性,可以考虑选用Celcon POM共聚甲醛。它和HostaformPOM一样,在很宽的温度范围内保持高强度和高刚性,还具有低磨耗、高韧性和抗反复冲击的特点。这些产品因其优异的尺寸稳定性、长期抗蠕变性、长期抗疲劳、耐湿、耐化学以及耐燃油(甚至耐氧化性燃油和酒精汽油混合燃料)而被广泛应用2。
有不同粘度的非填充级品级,以及玻纤增强、冲击改性、抗UV、低光泽、静电消散、低磨耗、抗漂白剂和可激光雕刻等特殊品级。有些特殊品级为燃油系统和供水管道应用提供了特别优异的性能。还有符合FDA、UL和NSF标准的品级,符合美国药典VI的医疗(MT™)品级是干粉吸入器、胰岛素笔和其它医疗设备用材的杰出候选者,并已在美国药物主文件档案中列档(DMF,No.16661)。被广泛应用在各种领域中,如齿轮、弹簧、夹子、卡扣、门把、燃油系统部件的衬垫、玩具元件、洗衣机元件、手动工具部件、淋浴莲花篷头、安全带卡扣等,也可用来制备薄板、圆棒和厚板等坯型材,并可通过机加工来制造高精度零件2。
Celcon M90:
(二)材料特性
机械性能方面
接近金属的力学性能:在热塑性塑料中是较为坚硬的,抗张强度、弯曲强度、耐疲劳强度、耐磨性和电性能都十分优良,是塑料材料中力学性能Zui接近金属的品种之一,可在-40℃ - 100℃之间长期使用3。
高结晶性与收缩率:属结晶性塑料,结晶程度高,收缩率可达到2% -3.5%,不同的增强型材料收缩率有所不同。其熔点明显,一旦达到熔点,熔体粘度迅速下降。当温度超过一定限度或熔体受热时间过长,会引起分解,并且铜是POM降解催化剂,与POM熔体接触的部位应避免使用铜或铜材料3。
摩擦与稳定性方面
低摩擦系数和几何稳定性: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等需要耐磨和稳定结构的部件3。
耐高温与抗蠕变:具有耐高温特性,可用于管道器件(如管道阀门、泵壳体)、草坪设备等;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3。
化学性质方面
均聚物与共聚物特性:按分子链结构不同可分为均聚甲醛和共聚甲醛。均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度,但不易于加工;共聚物材料有很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。二者都是结晶性材料并且不易吸收水分,但POM受强酸腐蚀,耐候性差,粘合性差,热分解与软化温度接近,限氧指数小3。
二、塞拉尼斯POM的应用领域
机械制造领域:由于其低摩擦系数、良好的耐磨性和机械性能,被广泛应用于制造齿轮、轴承、弹簧、夹子、卡扣、手动工具部件等机械零件2。
汽车工业方面:用于汽车燃油系统部件的衬垫等部件,其特殊品级为燃油系统应用提供了优异的性能,并且部分产品能满足汽车行业对于耐化学性、耐热性等方面的要求2。
医疗设备领域:符合美国药典VI的医疗(MT™)品级可用于干粉吸入器、胰岛素笔和其它医疗设备用材,为医疗设备制造提供了合适的材料选择2。
日常用品方面:在诸如门把、玩具元件、洗衣机元件、淋浴莲花篷头、安全带卡扣等日常用品的制造中也有应用,体现了其材料性能在多种生活场景中的适用性2。
三、塞拉尼斯POM的注塑工艺
原料处理
干燥处理:POM塑料吸水性小,一般为0.2% -0.5%。在通常情况下,聚甲醛POM料不需干燥就能加工,但对潮湿原料必须进行干燥,干燥温度80℃以上,时间2小时以上,具体应按供应商资料进行。再生料使用比例一般不超过20- 30%,但要视产品的种类和Zui终用途而定3。
注塑机要求
除了要求螺杆无滞料区外,对注塑机没有特别要求,一般注塑机即可3。
模具及浇口设计
模具温度:常见模具温度控制为80 - 90℃,也可控制在75 -120℃。为了减小成型后收缩率可选用高一些的模具温度,如80 -105℃。模温高,结晶时间长,有利于晶体的生长,结晶较完整,并且流动性会更好。一般情况下,模具温度越高,对聚甲醛(POM)强度的影响越积极,因为较高的模温有利于晶体生长,使结晶更完整,进而提升强度3。
浇口相关:流道直径有3 - 6mm,浇口长度为0.5mm,浇口大小要视胶壁厚度而定。圆形浇口直径至少应是制品厚度的0.5- 0.6倍,长方形浇口的宽度通常是厚度的2倍或以上,深度为壁厚的0.6倍,脱模斜度40′ - 1°30′之间3。
压力与速度
注射压力:通常为40 -130Mpa,对于厚壁制品,压力可取小值,薄壁制品则应取大值。常见为中速偏快,过慢易产生波纹,过快易产生射纹和剪切过热,注射压力一般不超过200bar3。