1.2.3 片晶

片晶是结晶高聚物聚集态结构基本结晶单元,它的存在是十分重要的,聚合物的单晶或球晶就是由片晶组成。通常,片晶的厚度约有10nm,横向尺寸是几微米。片晶中分子链垂直于晶面方向折叠排列。在研究过程中,如果高聚物不同,那么它形成片晶的形状也会有所不同。片晶的边界有两种排列方式,规则排列及无规则排列,高聚物的无序排列部分是由后者构成的。片晶内部存在的缺陷(例如位错、杂质、链端等)对高聚物的力学强度影响十分明显。研究表明,晶体缺陷是造成拉伸强度下降的重要原因。在这里我们需要注意的是,从熔体结晶的晶片并不是独立的单元,它是更高级结构的组成部件。而纤状晶片初始的厚度约为10nm,随着结晶温度增高,晶片初始厚度也随之增大。而晶叠是由于片晶的叠加形成的。

1.3 聚甲醛概述

1.3.1 聚甲醛的发展及现状

聚甲醛(polyoxymethylene,POM) ,别名“超钢”或“赛钢”,同时又被称为聚氧亚甲基,是世界五大工程塑料之一。POM分为均聚和共聚。均聚甲醛最早是在1955 年前后由美国杜邦公司(Du  Pont)聚合得,并由它首先实现了工业化;美国塞拉尼斯公司(Celanes) 在 1961年制得共聚甲醛。除此之外,德国BASF、日本东丽、日本旭化成、日本三菱瓦斯、波兰ZAT等公司相继成功开发出属于自己的生产技术。近几年来各公司生产工艺在不断优化,新技术和新设备不断地涌现,产品质量也逐步提高,成本有所下降。

在国外,聚甲醛的生产消费状况从工业化生产以来,发展十分迅速。到目前为止,它在五大通用工程塑料之中排名中仅仅次于聚碳酸酯(PC)和聚酰胺(PA)。到了1998年末的时候,世界总生产能力已达69.5万t/a。已知美国、德国、日本、荷兰等发达国家主要为聚甲醛在国外的主要生产地。这世界上最大的聚甲醛生产商是德国赫斯特、美国杜邦公司。

我国是在 1959 年开始研制 POM 工作,是由中科院化学所、沈阳化工研究院以及成都工学院等单位开发。在20 世纪70年代自行开发了第一套 POM 生产装置,且企业的年产能达到 1000 吨以上。

经过了几十年的发展,由于我国聚甲醛生产技术水平提升较慢,企业规模较小,能生产牌号较少,质量稳定性较差,因此与外国公司比差距比较大。这几年以来,伴随着社会的发展,我国的塑料制造业以及汽车工业等都得到了比较快速发展,这些都导致了POM的消费量急剧地增加。

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