Polyoxymethylen
Polyoxymethylen (POM), auch Polyacetal, wird hergestellt durch Polymerisation von Formaldehyd über Zwischenschritte zu Homoploymer oder Copolymer.
Kurzzeichen
POM
Summenformel
(CH2O)n
CAS-Nr. (POM-C)
24969-26-4
Allgemeine Beschreibung
Polyacetale (POM) zählen zu den technischen Kunststoffen. Durch ihre Eigenschaften wie gute Maßhaltigkeit, hohe Härte, Steifigkeit und Festigkeit bei guter Zähigkeit und Chemikalienbeständigkeit sowie ein günstiges Gleit- und Abriebverhalten können sie in vielen Fällen bei technischen Artikeln Anwendung finden.
POM kann durch Additive & Verstärkungsstoffe modifiziert werden, um eine erhöhte Schlagzähigkeit und Festigkeit sowie optimierte tribologische Eigenschaften zu erzielen.
Definition
Sein hohes Maß an Festigkeit, Abriebfestigkeit und Steifigkeit behält Polyoxymethylen innerhalb eines großen Temperaturbereiches bei. Zudem nimmt der Stoff nur sehr wenig Wasser auf. POM weist einen teilkristallinen Charakter auf. Der kristalline Anteil bewegt sich für gewöhnlich zwischen 70 und 80 %. Der Schmelzpunkt t liegt bei 166 °C für ein Copolymer und 178 °C für ein Homopolymer.
Herstellung
Bezüglich der Herstellung wird zwischen zwei grundliegenden Arten unterschieden. Diese ergeben jeweils unterschiedliche Produkte: Homopolymere oder Copolymere.
Das Homopolymer wird auf Basis von Formaldehyd oder Trioxan hergestellt. Im Fall von Formaldehyd kommt es zur anionischen Kettenpolymerisation. Bei Trioxan erfolgt die kationische, ringöffnende Kettenpolymerisation.
Zur Herstellung von Copolymeren bringt man Trioxan zur Reaktion mit Ethylenoxid, Dioxolan oder Butandiolformal. Der hierbei ablaufende Vorgang wird als kationische, ringöffnende Copolymerisation bezeichnet.
Eigenschaften
Aufgrund des in hohem Maße kristallinen Charakters ist POM undurchsichtig weiß. Der Kunststoff lässt sich jedoch in jedem beliebigen Farbton gedeckt einfärben. Weitere Eigenschaften von Polyoxymethylen sind eine stark ausgeprägte Dimensionsstabilität wegen der geringen Wasseraufnahme sowie eine hohe Abriebfestigkeit.
Damit der Kunststoff brennen kann, genügt es bereits, wenn die ihn umgebende Luft einen Sauerstoffanteil von 15 % aufweist. Da Luft für gewöhnlich einen Sauerstoffanteil von rund 21 % enthält, brennen einmal entflammte Körper aus POM hiernach selbstständig weiter.
Chemische Beständigkeit
Polyoxymethylen verhält sich beständig gegenüber alkalischen Lösungen, Benzin, Diesel und Öl sowie Alkoholen und Aromaten, wie beispielsweise Benzol. Dasselbe gilt für diverse andere Lösungsmittel. Stark halogenierte Lösungsmittel führen jedoch zu einem Aufquellen des Kunststoffs. Auch in Bezug auf Säuren ist der Thermoplast weitgehend beständig, sofern der pH-Wert bei höher als vier liegt.
Schmierstoffe (z. B. Benzin): beständig
Aromatische Kohlenwasserstoffe: beständig
Ester, Ketone: beständig
Alkalilaugen, Ammoniak, Amine: beständig
Wasserstoffperoxid: beständig
Wasser (heiß): beständig
Phenole: wenig beständig
Organische Säuren und Mineralsäuren: wenig beständig
Stark halogenierte Lösungsmittel: wenig beständig
UV-Strahlung: wenig beständig
Verarbeitungstechniken
Die am häufigsten zur Anwendung kommende Verarbeitungsweise ist das Spritzgießen. Besonders eignet sich POM für das Mikrospritzgießen. Hierbei werden Kleinteile mit einem Gewicht von unter zwei Gramm erzeugt, deren Maße höchsten 0,3 bis 0,6 % variieren dürfen. Weitere gängige Verarbeitungstechniken sind die Extrusion, das Blasformen, Zerspanen, Kleben und Schweißen.