تاریخچه پلی استال POM
پلی استال (POM) که با نام پلی اکسی متیلن نیز شناخته می شود، یک ترموپلاستیک مهندسی مهم است که تاریخچه ی آن به اوایل قرن بیستم بازمی گردد.
هرمن اشتادینگر، شیمی دان آلمانی، در دهه ۱۹۲۰ پلی اکسی متیلن را کشف کرد، اما به دلیل ناپایداری حرارتی، در آن زمان کاربرد تجاری نداشت. در نهایت، در دهه ۱۹۵۰، شرکت دوپونت موفق شد فرآیند تولید تجاری پلی استال را تحت نام تجاری “دل رین” توسعه دهد و در سال ۱۹۵۶ برای هموپلیمر آن ثبت اختراع کرد.
اندکی پس از آن، شرکت هایی مانند سلانیز (با نام تجاری سلکون) و هوخست (با نام تجاری هوستافرم) نیز کوپلیمرهای POM را به بازار عرضه کردند.
این ماده به دلیل خواصی چون استحکام بالا، سختی، مقاومت در برابر سایش، اصطکاک کم و پایداری ابعادی عالی، به سرعت در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، لوازم الکترونیکی، تجهیزات اداری و پزشکی کاربرد گسترده ای پیدا کرد و به عنوان جایگزینی برای فلزات در بسیاری از قطعات دقیق مورد استفاده قرار گرفت.
پلی استال چیست؟
پلی استال یک ترموپلاستیک مهندسی با عملکرد بالا است که به دلیل خواص مکانیکی برجسته خود شهرت دارد. این ماده مقاومت بسیار خوبی در برابر سایش و خزش، سختی و استحکام بالا، و پایداری ابعادی عالی حتی در محیط های مرطوب از خود نشان می دهد.
پلی استال همچنین دارای ضریب اصطکاک پایین و مقاومت شیمیایی خوبی در برابر حلال ها و مواد شیمیایی آلی است، اما در برابر اسیدها و بازهای قوی حساس است. این ویژگی ها آن را به گزینه ای ایده آل برای کاربردهایی تبدیل می کند که نیاز به قطعات دقیق با عمر طولانی دارند.
به همین دلیل، پلی استال به طور گسترده ای در صنایع مختلف از جمله خودروسازی (برای قطعاتی مانند چرخ دنده ها، یاتاقان ها و اجزای سیستم سوخت)، لوازم الکترونیکی و خانگی (مانند اجزای چاپگر، زیپ و اسباب بازی)، تجهیزات پزشکی و ماشین سازی (برای بوش ها، غلطک ها و نوارهای نقاله) به عنوان جایگزینی برای فلزات و سایر پلاستیک ها استفاده می شود.
کاربردهای پلی استال
پلی استال به دلیل ترکیب منحصر به فردی از خواص مکانیکی و فیزیکی عالی، در طیف گسترده ای از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده به دلیل استحکام بالا، سختی، مقاومت عالی در برابر سایش و خزش، ضریب اصطکاک پایین و پایداری ابعادی فوق العاده، یک جایگزین ایده آل برای فلزات در بسیاری از قطعات دقیق است.
در صنعت خودروسازی، POM در ساخت چرخ دنده ها، یاتاقان ها، فنرها، اجزای سیستم سوخت و برف پاک کن ها به کار می رود.
در صنایع الکترونیک و لوازم خانگی، می توان آن را در اجزای داخلی چاپگرها، مکانیزم های CD/DVD پلیر، زیپ ها، اسباب بازی ها و حتی برخی از دکمه ها و کلیدها یافت.
همچنین، به دلیل مقاومت شیمیایی خوب و سازگاری با برخی فرآیندهای استریلیزاسیون، در تجهیزات پزشکی و ابزارهای جراحی نیز کاربرد دارد. در ماشین سازی و مهندسی عمومی، پلی استال برای ساخت بوش ها، غلطک ها، اتصالات، نوارهای نقاله و سایر قطعات متحرک که نیاز به دقت و دوام بالا دارند، استفاده می شود.
به طور کلی، هر جایی که نیاز به یک ماده سبک، مقاوم در برابر سایش، با اصطکاک کم و پایداری ابعادی عالی باشد، پلی استال یک گزینه برتر محسوب می شود.
انواع پلی استال
پلی استال به طور کلی به دو نوع اصلی هموپلیمر و کوپلیمر تقسیم می شود که هر کدام ویژگی ها و کاربردهای کمی متفاوت دارند.
هموپلیمر پلی استال، که از پلیمریزاسیون تنها یک مونومر (فرمالدئید) تشکیل می شود، معمولا دارای سختی، استحکام کششی و نقطه ذوب بالاتری است. این نوع POM به دلیل بلورینگی بالاتر، خواص مکانیکی برتری را در کوتاه مدت ارائه می دهد و برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر سایش و ضریب اصطکاک پایین دارند، مناسب است.
از سوی دیگر، کوپلیمر پلی استال که از پلیمریزاسیون دو یا چند مونومر مختلف (معمولا تریوکسان و یک کومونومر) تولید می شود، اگرچه ممکن است استحکام اولیه کمتری نسبت به هموپلیمر داشته باشد، اما در عوض پایداری حرارتی و شیمیایی بهتری (به ویژه در برابر قلیاها و هیدرولیز) و قابلیت فرآیندپذیری آسان تری دارد.
این نوع پلی استال به دلیل مقاومت بهتر در برابر تجزیه حرارتی و محدوده دمایی پردازش گسترده تر، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و حدود ۷۵ درصد از کل فروش POM را تشکیل می دهد.
علاوه بر این دو دسته اصلی، گریدهای مختلفی از پلی استال نیز با افزودنی های خاص مانند الیاف شیشه برای افزایش استحکام، روان کننده ها برای کاهش اصطکاک، یا جاذب های UV برای کاربردهای ویژه تولید می شوند.