聚甲醛,也称为乙缩醛共聚物,是一种具有半结晶性质的热塑性塑料。乙缩醛共聚物具有优异的尺寸稳定性、耐久性和高摩擦力。被称为 Delrin 的乙缩醛均聚物具有卓越的刚度、强度和柔韧性。在本文中,您将了解乙缩醛和聚甲醛树脂之间的区别。乙缩醛共聚物用于需要长期接触化学品的应用,因为乙缩醛共聚物表现出优异的耐化学性。 Delrin 是一种乙缩醛均聚物,用于需要高韧性的应用。
什么是乙缩醛?
工程材料 乙缩醛共聚物是有机的,具有中心碳与两个氧相连的化学结构。酮或醛与醇通过除去水的反应导致形成缩醛共聚物。在缩醛共聚物反应过程中,会形成一种不稳定的中间体,称为半缩醛。共聚缩醛是一种具有不同R基团的混合形式或具有相同R基团的对称形式存在的工程材料。乙缩醛均聚物用于门锁、电动车窗、车辆油箱、容器、吉他拨片、乙缩醛树脂和电气元件等应用。
什么是德尔林?
一种高性能缩醛均聚物树脂,具有优异的机械和物理性能,称为 Delrin。被称为 Delrin 的乙缩醛均聚物是一种半结晶工程材料,具有优异的尺寸稳定性、柔韧性、刚度、抗冲击性和耐用性。 Delrin 可以在 -40°C 至 120°C 的宽温度范围内工作。 Delrin 具有优异的耐磨性和低摩擦性,因此用于制造齿轮、滚动件、执行器、滚轮、阀门和安全约束装置等机械零件。 Delrin 精密加工可通过 CNC 完成,具有出色的尺寸稳定性。
迭尔林化学结构。
聚甲醛树脂的类型
Delrin 的类型取决于添加的填料的数量和类型,以改善所需的性能,如耐化学性、耐磨性、强度和刚度。高性能应用需要填充等级的 Delrin。
填充等级:
Delrin 570:该等级产品含有20%的玻璃纤维,可改善Delrin的机械性能。
Delrin 525GR:这种材料具有高刚度、强度和抗蠕变性,含有 25% 的玻璃纤维增​​强材料。
Delrin AF DE588:是美国海军使用的认证等级材料。它经过全面测试,含有 20% 的 PTEE。
Delrin AF 500:该等级用于需要低摩擦和磨损的应用,它含有 20% 的聚四氟乙烯 PTEE 纤维。
Delrin AF 100:该等级材料以其优异的润滑性、耐磨性和摩擦系数而闻名,并含有 13% 的 PTEE 纤维。
YouTube 视频解释了乙缩醛和 Delrin 之间的区别。
https://www.youtube.com/watch?v=135MfI69_tE&pp=ygUPYWNldGFsIHZzZGVscmlu
乙缩醛共聚物与乙缩醛均聚物
乙缩醛以两种形式存在:共聚物和均聚物。乙缩醛的共聚物形式具有柔韧性并具有优异的耐腐蚀性,而均聚物形式(也称为 Delrin)则以高机械性能而闻名。下面讨论这两种类型之间的进一步比较。
定义与比较
缩醛:聚合物链中多个单体亚基的协同作用被称为聚甲醛塑料或缩醛共聚物。缩醛共聚物具有优异的耐热性和耐酸碱性,在 pH 值 4 至 13 的范围内均表现出良好的耐化学性。缩醛共聚物的脱气量低,且耐水解温度高达 100 摄氏度。其中心孔隙率低,从而保证了优异的结构完整性和颜色一致性。此外,缩醛共聚物不易滋生细菌。
乙缩醛圆棒。
德尔林(Delrin):德尔林是一种具有均匀晶体结构和独特机械性能的缩醛均聚物。其化学结构由CH₂O重复单元构成。与缩醛相比,德尔林在pH值4-9范围内耐化学腐蚀性较差。德尔林在60摄氏度以下具有耐水解性。德尔林的气体释放量较高,且更容易滋生细菌。其中心线孔隙率非常高,因此结构完整性较差,且颜色不稳定。
Delrin 塑料机械零件。
Delrin 和乙缩醛的用途是什么?
使用乙缩醛和 Delrin 的应用如下:
变速箱
衬套
燃油系统组件。
绝缘器
交换机
连接器
拉链
巴克尔斯
手柄
输送带
轴承
压路机
吉他拨片
YouTube 视频解释了缩醛共聚物和均聚物的类型。
https://www.youtube.com/watch?v=3nzbXXwWcTQ&pp=ygUPYWNldGFsIHZzZGVscmlu
在食品加工中的应用
乙缩醛中心线孔隙率较小,因此具有更高的结构完整性、优异的耐化学性和更少的细菌生长机会,使其非常适合用于食品加工设备和容器。与乙缩醛相比,Delrin 的耐化学性较低,且中心线孔隙率较高,因此不太适合食品加工应用。
的优点和缺点
下表显示了乙缩醛和Delrin的优缺点对比。
特性
乙缩醛共聚物
Delrin(均聚乙缩醛)
优势
对有机和无机酸及溶剂具有出色的耐化学性。
优异的拉伸强度和刚度
可回收
环保
减少摩擦
低摩擦系数
耐热性高达160°C
出色的尺寸稳定性
多功能
高性价比材料
工作温度范围宽达 -40°C 至 120°C
缺点
高氧气含量会导致快速燃烧
中心线孔隙率增加
高负载耐高温能力差
孔隙度导致细菌生长的高风险。
较低的刚度
与 Delrin 相比,抗弯曲疲劳性较低
含有空隙和气泡。
较低的抗蠕变性
由于高孔隙率和高细菌生长风险,不利于食品和医疗应用。
乙缩醛和聚甲醛树脂之间的主要区别
下表对乙缩醛与 Delrin 性能之间的联系进行了数值比较。
特性
乙缩醛共聚物
Delrin(均聚乙缩醛)
密度
1.41-1.42克/厘米³
1.41-1.42克/厘米³
耐热性
更好的长期耐热性,高温下不氧化
长期暴露会降解。
化学耐受性
耐几乎所有有机和无机酸和溶剂
与乙缩醛相比,显示出较小的阻力。
熔点温度
162 175°C
均匀的结晶结构。
耐磨性
低于聚甲醛树脂
更高的耐磨性
抗疲劳/强>
在循环负载下表现出较低的抗疲劳性
在循环负载下表现出高抗疲劳性
抗拉强度
12,000psi
13,000 psi,高于乙缩醛
弯曲屈服强度
9,500psi
11,000 psi,高于乙缩醛
抗蠕变性
在长期负载下表现出较低的抗蠕变性
在长期载荷下表现出更好的抗蠕变性能
材料科学见解
材料科学包括乙缩醛和聚甲醛树脂的化学结构、机械性能、热性能以及各自的应用。下面给出了缩醛和聚甲醛树脂以及工程中使用的不同类型塑料的化学结构。
晶体结构和材料成分
缩醛:它是一种聚甲醛半结晶结构。其聚合物链中含有多个单体亚基。
聚甲醛(Delrin):化学结构中含有重复的CH2O单元。它具有均匀的晶体结构。
工程中使用的塑料类型
工程中使用的塑料种类如下:
聚酰胺(尼龙)
丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)
聚醚醚酮(PEEK)
液晶聚合物 (LCP)
聚碳酸酯 (PC)
聚酯纤维
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)
聚四氟乙烯(PTFE)
制造和加工前景
工程材料的制造是非常关键的一步,因为原材料参数和浓度的微小变化都会导致性能下降。同样,将工程材料加工成所需的形状对于尺寸稳定性和表面光洁度也至关重要。下面讨论乙缩醛和聚甲醛树脂的制造和加工。
乙缩醛与聚甲醛树脂的机械加工性
乙缩醛和聚甲醛树脂都是可以通过数控加工进行加工的工程材料。与乙缩醛相比,Delrin 更硬,因此在加工过程中具有更高的耐磨性和耐磨性。与乙缩醛相比,Delrin 具有出色的尺寸稳定性,因此可以加工至高公差。 Delrin 具有较高的中心线孔隙率,因此颜色不一致。 Delrin 中的孔隙和气泡会导致气体和液体滞留,使其不适合医疗和食品应用。
YouTube 视频解释了 CNC 加工 Delrin 的情况。
https://www.youtube.com/watch?v=rz8CNaPPTuc
工具和技术
乙缩醛和聚甲醛树脂加工可以通过 CNC 轻松完成。对于 Delrin 和乙缩醛的 CNC 加工,我们应该考虑以下事项。
具有高后角和高前角的锋利高速钢切削刀具将提高最终产品的光洁度。
通过喷砂减少缩醛零件的工具痕迹
由于 Delrin 硬度较高,需要更频繁地更换刀具[8]。
产品设计中的尺寸稳定性
与乙缩醛相比,Delrin 具有优异的尺寸稳定性。总体而言,两者都具有良好的尺寸稳定性,这就是其在工业应用中得到广泛应用的原因。即使在制造装配零件时,这两种材料也能实现严格的公差和高精度。
选择材料时的成本和实际考虑
乙缩醛与聚甲醛树脂的成本和可用性考虑因素进行了比较,维护和长期耐用性考虑因素也在下表中讨论。
比较成本和可用性
经济有效
品牌溢价使其变得更加昂贵。
由大型制造商提供。
杜邦或授权经销商是优质 Delrin 的制造商。
长期耐用性和维护
在有机、无机酸和溶剂的腐蚀环境中具有良好的长期耐久性。
在高疲劳和强度要求的环境中具有出色的长期耐用性。
需要最少的维护。
耐磨、防潮
需要最少的维护。
高度抗磨损和抗疲劳
用于需要耐化学性和防潮性的应用。
用于需要出色的尺寸稳定性和机械强度的应用。
拓展你不知道的话题
下面将乙缩醛和聚甲醛树脂与其他塑料进行比较。将乙缩醛和聚甲醛树脂与其他塑料讨论将帮助您了解它们之间的主要区别并选择最适合您的塑料。
乙缩醛与尼龙
乙缩醛共聚物和尼龙热塑性塑料是用途广泛的工程材料。乙缩醛具有优异的尺寸稳定性、较高的刚度和低摩擦。乙缩醛共聚物用于需要高机械强度和耐化学性的应用。另一方面,尼龙具有柔韧性、耐磨性和较高的韧性。尼龙用于需要高柔韧性、抗疲劳性和抗冲击性的应用。
乌尔特姆 vs 德尔林
Ultem 和 Delrin 是不同的热塑性材料,两者具有不同的性能和应用。 Ultem 具有聚醚酰亚胺结构,具有高阻燃性、优异的强度和高耐热性。 Delrin 是一种缩醛均聚物,具有高耐磨性、刚度、优异的尺寸稳定性和高强度。 Ultem用于需要高强度、耐高温和阻燃的应用。而 Delrin 用于需要柔韧性、低摩擦和刚度的应用。与 Ultem 相比,Delrin 加工更容易。
Ultem组件。
HDPE 与聚甲醛树脂
HDPE 被称为高密度聚乙烯,以高耐化学性、柔韧性和冲击强度而闻名,这就是它被用于包装、瓶子和管道等应用的原因。与 Delrin 相比,HDPH 具有较高的耐化学性和柔韧性,但 Delrin 的机械性能更优异。
HDPH 瓶。
Delrin 150 与乙缩醛对比
聚甲醛树脂类型 Delrin 150 和聚甲醛有不同的用途。 Delrin 150 由于其高粘度而用于挤出应用。 Delrin 150 具有低模具沉积物和高热稳定性。乙缩醛用于需要耐化学性和高机械性能的多种应用。
Delrin 150 成分。
黑色乙缩醛 vs 聚甲醛树脂
黑色乙缩醛和聚甲醛树脂都是具有不同特性的乙缩醛树脂。黑色乙缩醛用于美观目的,具有出色的尺寸稳定性、低摩擦和刚度。
黑色乙缩醛板材。
Delrin 与乙缩醛均聚物与共聚物
Delrin、乙缩醛共聚物和均聚物的性能比较如下表所示。
特性
Delrin(均聚乙缩醛)
均聚乙缩醛
乙缩醛共聚物
密度
1.41-1.42克/厘米³
1.41-1.42克/厘米³
1.41-1.42克/厘米³
抗拉强度
13,000psi
13,000psi
12,000psi
弯曲屈服强度
11,000psi
11,000psi
9,500psi
耐热性
更好的短期耐热性
更好的短期耐热性
更好的长期耐热性
熔点温度
由于结晶度高,熔化范围窄
由于结晶度高,熔化范围窄
162 175°C
化学耐受性
pH 值范围 4-9 良好
pH 值范围 4-9 良好
pH 值范围 4-13 良好
抗蠕变性
抗蠕变性提高 10%
比共聚物更好的抗蠕变性
较低的抗蠕变性
抗疲劳
循环载荷下的高抗疲劳性
循环载荷下的高抗疲劳性
抗疲劳能力较低
耐磨性
高
高
降低
多孔性
显着的中心线孔隙率
像德尔林一样
降低中心线孔隙率
释气
更高的排气量
更高的排气量
较低的排气量
结构完整性
由于孔隙率而受到影响
由于孔隙率而受到影响
更好的结构完整性
吸湿
低
低
低
Cost
中
中
中
应用
高精密零件
变速箱
轴承
衬套
吉他拨片
高精密零件、齿轮
轴承
衬套
耐化学腐蚀的部件
食品加工零件
YouTube 视频解释了 Delrin、乙缩醛均聚物与共聚物之间的区别。
https://www.youtube.com/watch?v=Fzk6aIekIwk&pp=ygUPYWNldGFsIHZzZGVscmlu
结语
结论是乙缩醛和Delrin都是热塑性聚合物。乙缩醛有共聚物和均聚物两种类型。乙缩醛的均聚物形式称为聚甲醛树脂。乙缩醛是由酮和醛通过醇反应生成的。在反应过程中,水被除去。乙缩醛的化学结构中有两个氧原子与一个中心碳原子相连。乙缩醛和聚甲醛树脂都可以通过 CNC 加工进行加工。与乙缩醛相比,Delrin 更贵。 Delrin 的主要生产商是杜邦公司。乙缩醛主要以其耐化学性、低摩擦性和较高的抗冲击性而闻名。 Delrin 比乙缩醛更硬,主要以其机械强度、刚度和出色的尺寸稳定性而闻名。
常见问题解答
乙缩醛和聚甲醛树脂一样吗?
不!它们不一样,但都是热塑性塑料。 Delrin 也是缩醛的一种,但它是均聚物,但缩醛本身是共聚物。乙缩醛用于需要耐化学性的应用,并且由于细菌生长低,有利于食品和药品包装。 Delrin 具有较高的中心线孔隙率,因此更容易滋生细菌,这就是为什么不适合用于食品和药品包装的原因。
什么比德尔林更强?
Ultem 比 Delrin 更坚固,是一种高性能热塑性塑料,与 Delrin 相比具有高强度和刚度。
乙缩醛是硬塑料还是软塑料?
乙缩醛是热塑性塑料,以其高强度、优异的尺寸稳定性和刚度而闻名。