一、均聚物/共聚物的區(qū)分
我們稱構成塑料的單體,合成高分子就是由這種化合物(單體)以化學鍵相互連接而成.只由一種單體聚合而成的高分子叫做均聚物;由兩種或兩種以上單體聚合而成的高分子叫做共聚體(共聚物).
聚甲醛樹脂是由氧甲撐-(CH2O)n-之間相互連接而成的聚合物.由于奪鋼又補加了第二單體成分(共聚成分),所以稱做共聚甲醛.
二、聚甲醛樹脂的均聚物和共聚物
聚甲醛樹脂是以甲醛等物質(zhì)為原料聚合而成,但其均聚物和共聚物有何不同呢？
1.熱穩(wěn)定性不同！
聚甲醛樹脂結晶度高、堅韌性好、滑動性和耐藥性優(yōu)良的特點,但是,在非常高的溫度和有酸性成分存在等環(huán)境下會發(fā)生分解和劣化.而且,這種分解反應一旦開始,就會連接不斷地分解下去.(由于象拉開拉鏈一樣,有時稱作鏈式反應.)
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→-●-●-●-●-●-●-● ● ＜分解＞
→-●-●-●-●-●-● ● ● ＜立刻鄰近也分解＞
→-●-●-●-●-● ● ● ● ＜進一步接連分解＞
→-● ● ● ● ● ● ● ●
如果這樣一直分解下去,到最后聚甲醛就會變回到原來的甲醛.
然而,假設這里有共聚成分存在,那么：
-●-●-●-●-〇-●-● ● ＜分解＞
→-●-●-●-●-〇-● ● ● ＜立刻鄰近也分解＞
→-●-●-●-●-〇 ● ● ● ＜被共聚成分終止!＞
共聚成分的化學鍵與醛基之間的化學鍵性質(zhì)不同,所以,分解在這里被扼止.由于奪鋼是共聚物,相對均聚物其熱穩(wěn)定性就有所提高了.
我們對奪鋼的各種品級制品進行了設計,通過在樹脂中配合添加劑(穩(wěn)定劑)使分解反應難以發(fā)生或使分解反應得到控制,從而進一步提高了樹脂的穩(wěn)定性.
2.物化性質(zhì)也不同
由于均聚物中共聚成分的插入,除了熱穩(wěn)定性以外,其它性質(zhì)也發(fā)生了一些變化.
一般而言,共聚成分是多一個碳元素的氧化乙烯基-CH2CH2O-.雖然因引入的比例而異,但是可以說,共聚甲醛的性質(zhì)是在甲醛均聚物中加入氧化乙烯聚合物而共同形成的.
下面,請對甲醛共聚物與均聚物標準品級的物性進行一下比較.
| 均聚物 | 共聚物 | |
| 比重 | 1.42 | 1.41 |
| 熔點 | 178℃ | 167℃ |
| 短期機械特性 | ||
| 拉伸強度 | 690kgf/cm2 | 610kgf/cm2 |
| 拉伸率 | 40% | 60% |
| HDT(負荷:18.5kgf/cm2) | 124℃ | 110℃ |
| UL溫度指數(shù) | ||
| 非沖擊 | 90℃ | 100℃ |
| 沖擊 | 85℃ | 95℃ |
| 電氣 | 105℃ | 110℃ |
| 燃燒性 | 94HB | 94HB |
雖然在短期機械特性方面,有均聚物高于共聚物的傾向,但在長期機械特性方面,共聚物則比均聚物降低的比例小.所以,例如大家知道：在蠕動破壞壽命等方面,越過某個時間點樹脂就會發(fā)生強度逆轉現(xiàn)象.
參考
其實,在甲醛的聚合物-聚甲醛與氧化乙烯的聚合物-聚氧化乙烯兩者之間,其單體只相差一個碳元素,可是性質(zhì)卻截然不同.
這就是高分子化學有趣的地方,也可以說是它的難點之所在.
| (聚縮醛) 聚甲醛 |
聚氧化乙烯 | |
| 結構式 | (-CH2O-)n | (-CH2CH2O-)n |
| 熔點 | 約180℃ | 66℃ |
| 密度 | 約1.4 | 約1.2 |
| 溶解性 | 室溫下不溶于各種有機溶劑 | 室溫下溶于水 |
| 硬度 | 硬 | 軟 |