浅谈聚甲醛的发展和应用.doc

浅谈聚甲醛的发展和应用自1959年美国杜邦公司成功开发聚甲醛（Polyxymethylene,简称 P0M）并工业化生产以来，P0M以其优异的性能在汽车、电子电器、日用消 费品、机械工业等领域获得了广泛应用，并迅速发展成为五大工程塑料之 -o作为一种性能优良的工程塑料，P0M有“夺钢”、“超钢”之称，具有 良好的的物理机械性能、耐化学站性，使用温度范围较广，可在-40°C- 100°C间长期使用P0M以低于其他许多工程塑料的成本，正在替代一些传 统上被金属所占领的市场，如替代锌、黄铜、铝和钢等制作许多部件目 前，P0M已经成功应用于电子电气、机械、仪表、口用轻工、汽车、建材、 农业等多种领域且在很多新领域的应用，如医疗技术、运动器械等方面, P0M也表现出较好的增长态势［1、2］一、聚甲醛发展历史简介聚甲醛行业自1959年由杜邦公司成功工业化后，一直处于迅猛发展 阶段我国研究和生产聚甲醛几乎和杜邦、塞拉尼斯等公司P0M生产同步, 但是，由于一直没冇解决消耗和工艺放大后的核心问题，发展十分缓慢， 直到上世纪90年代末还停留在千吨生产装置阶段，无法和国外P0M生产 厂商竞争1 •国外聚甲醛生产发展历史工业上生产聚甲醛有气态甲醛法和三聚甲醛法两种方法。

三聚甲醛法 于20世纪50年代由美国杜邦公司研制开发，以三聚甲醛为主或加入少量 共聚单体如二氧三环聚合而成，即H前有均聚和共聚两种制法，所得的产 甜也分别称为均聚甲醛和共聚甲醛均聚工艺以美国杜邦公司为代表，该工艺路线由于甲醛提纯工艺复杂 和后处理封端技术上的困难，使得均聚产品耐碱性、耐热性差，且生产成 本较高，由于技术和经济上的问题，近几年来在国外发展不快，代表企业 有美国杜邦公司，日本旭化成公司共聚甲醛牛产工艺以塞拉尼斯公司的技术为典型代表，该工艺制得的 共聚产品有很好的热稳定性、热老化性、耐热水性、耐碱性、耐油性、化 学稳定性并且易于加工，且其填充玻璃纤维后机械性能有所增强，鉴于其 产品质量优于均聚甲醛的优点，使得世界上共聚甲醛产品产量的增长速度 明显高于均聚甲醛产品产量，现在世界上75%的聚甲醛为共聚产品目前，国外P0M聚合路线比较成熟，主要有以甲醛为单体制备均聚物 和以三聚甲醛为单体制备共聚物两条路线日木宇部兴产公司综合了 DuPont公司和Celanese公司的工艺特点，成功地开发了以甲醛为单体， 生产均聚物和共聚物的新工艺该工艺具有技术先进，流程短和能耗低等 优点此外，日本瓦斯和三菱瓦斯公司提出了固定酸液相合成新工艺，该 工艺采用共沸脱水后的甲醛一二氯乙烷透明溶液作为合成原料，排除了水 对合成收率的影响。

三聚甲醛单程收率一般为90%,理论收率为99. 9%, 该工艺副反应少，因其可使浓缩、合成和精制合为一体，T艺得到简化2 •国内聚甲醛的生产发展历史 我国P0M的研制工作始于1959年中科院北京化学所、成都工学院、 吉林化工研究院等单位较早从事均聚甲醛的研究，随后，中科院长春应化所、沈阳化工研究院和安徽化工研究院等单位亦从事三聚甲醛的开发工 作八五”期间，我国POM在单体合成、聚合工艺及后处理等方面开展 了一系列的研究和攻关，通过双螺杆连续熔融后处理工艺取代氨法后处 理，使工艺得以简化和优化，同时未反应的单体和释放出的甲醛也得到冋 收民族品牌聚甲醛一一蓝星钢，通过在上海溶剂厂的生产工艺的基础上, 对工艺进行了进一步的优化和创新，于2007年成功建立了 4万吨聚甲醛 的生产装置蓝星钢2008年投入市场后迅速得到市场的认可成都有机 硅研究中心研制开发的高润滑P0M和增强P0M新品种目前也己在电器设备 及汽车工业等领域得到了应用，取得了较好的经济效益国家“八五”、“九 五”科技攻关项目为P0M在工艺创新和应用方面迅速得到发展虽然，我国开始研制聚甲醛的时间与杜邦公司和赛拉尼斯公司差不 多，并早于日木旭化成等其它国外公司。

但是截至上世纪90年代，我国 所拥有的两套聚甲醛生产装置，即上海溶剂厂和吉化公司石井沟联合化工 厂，采用的生产工艺均为三聚甲醛路线，生产能力仅分别为1900t/a和 1000t / a,且两套聚甲醛装置具有规模小、能耗高，生产技术落后等缺点目前，国内能够掌握POM生产技术，并正式生产POM的企业并不多， 产品规模小，其中云天化和开封龙宇只能生产儿个牌号的产品，上海蓝星 也只有10余个牌号，而国际上主要跨国公司都有30〜40个牌号可以选择 因此，无论从生产规模还是品种看，国内POM生产技术都还处于相对落后 的状态工艺技术尚存在一些缺陷，原材料及公用工程消耗较高，产品质 量不够稳定，再加上国外产品倾销的市场价格竞争，各厂生产的POM远远 不能满足国内需求，不能抵御国外产品大规模的冲击二、聚甲醛的应用领域由于聚甲醛具有硕度人、耐磨、耐疲劳、冲击强度高、尺寸稳定性好、 有自润滑特点，被广泛运用在多个领域［3］1. 电子电器电子电器是聚甲醛的最大应用领域，如录音机和录像机机芯、录音带 和录像带的转轴、各种继电器、各种定时器、照相机和打字机零件、电视 机高频头、电扇等2. 汽车工业随着汽车的轻量化，汽车工业对聚甲醛的需求量逐年增加。

普通型号 的聚甲醛可制成汽车的油箱盖、汽油注入口、车用暖风扇、散热器旋塞、 方向盘指示器开关、速度表齿轮及数字轮、流量阀等；25%玻纤增强聚甲 醛用于制造燃油泵壳；杜邦公司开发成功的超韧级聚甲醛（聚甲醛与聚氨 酯弹性体合金）其悬臂梁缺口冲击强度是普通型号聚甲醛的7倍，其耐溶 剂性和抗应力开裂性优于聚碳酸酯，可用作汽车保险杠零件、刮水器零件、 车窗升降装置零件,并代替聚碳酸酯用作汽车门把手；聚甲醛与聚四氟乙 烯或二硫化釦的共混物可用作特殊轴承材料聚甲醛在每辆汽车上的用量 为 15kg03. 机械工业聚甲醛主要用于各种转速不高、负荷不大的齿轮和轴承，各种泵的结构件、外壳和叶轮；其次用在传送带链片、推土机轴瓦、火车轴瓦头、电 动工具零件、密封垫圈、掀按式紧固件等4. 水暖建材业用聚甲醛可制造水龙带喷射嘴、热水喷头、水表、小管接头、门窗零 件、滑轮等5. 轻工行业主要用于圆珠笔和活动笔零件、化妆品气压喷嘴、一次性打火机壳、 箱包搭扣、煤气减压阀、拉链、剃须刀电机、饼干模具等目前国外聚甲醛在电子电器和汽车行业消费量占一半以上，但国外聚 甲醛的制造商正努力开发更多的型号来进一步扩大在这两个行业的消费 里。

三、 国内聚甲醛的应用现状我国聚甲醛的消费结构与国外大致相同，只是在汽车行业的消费比例 还比较低但随着我国汽车工业的快速发展，聚甲醛生产汽车零部件会被 越来越多的汽车生产厂家接受，因此聚甲醛在汽车行业的消费量将会逐渐 增加另外我国电子电器行业的发展十分迅速，聚甲醛在国内电子电器行 业的消费比例虽然已经达到西欧的水平（西欧为34%左右），但我国的电 子电器行业还未达到西欧的发展程度，因此随着今后电子电器行业发展， 聚甲醛在此行业的消费量将稳步提高四、 结束语聚甲醛是一种综合性能优良的自润滑丁程塑料，其丁程应用前景广 阔我们应当根据市场导向，积极研究聚甲醛生产的新技术，降低聚甲醛生产能耗同时人力开展聚甲醛改性品种的研究，改善聚甲醛许多不足的性能，使其可以满足更高的使用要求参考文献：[1] 田一政，李武斌，刘常进，等•聚甲醛的阻燃研究新进展•塑料工 业，2011,第 39 卷（笫 9 期）：P1~P5.[2] 徐泽夕，王晓明，姚亚峰，等•改性聚甲醛在煤矿井下的应用前景. 塑料工业，2012,第40卷（第1期）：PCP4・[3] 郭莉，于千•我国聚甲醛的牛产和应用•石油化工应用，2008,第 27卷（第4期）：P12~15・。