POM o poliossimetilene: sintesi, proprietà, usi

Il poliossimetilene (POM ovvero Polyoxymethylene), noto anche come acetale, poliacetale e poliformaldeide, è un polimero termoplastico. È  prodotto da diverse aziende chimiche con formule leggermente diverse ed è quindi venduto con molti nomi commerciali come Delrin, Celcon e Hostaform.

Ha formula:

struttura poliossimetilene
poliossimetilene

Negli anni ’20 il chimico tedesco Hermann Staundinger ottenne per la prima volta il poliossimetilene per polimerizzazione della formaldeide ma il polimero era termicamente instabile quindi non utile commercialmente. Il polimero infatti dà luogo a decomposizione termica producendo formaldeide gassosa.

Hermann Staudinger  ricevette il Premio Nobel per la Chimica nel 1953 “per le sue scoperte nel campo della chimica macromolecolare”

La commercializzazione seguì tra la fine degli anni ’50 e l’inizio degli anni ’60, quando DuPont iniziò a produrre Derlin, la sua versione dell’omopolimero POM, e Celanese iniziò la produzione di Celcon, seguiti da altri produttori con le proprie versioni dei materiali.

Sintesi

Due metodi per stabilizzare la poliformaldeide da utilizzare come polimero tecnico furono sviluppati e introdotti da DuPont, nel 1959, e Celanese nel 1962.

Il metodo di DuPont per produrre poliacetale produce un omopolimero attraverso la reazione di condensazione di poliformaldeide e acido acetico o anidride acetica. L’acido acetico consente di porre gruppi acetato alle estremità del polimero che forniscono protezione termica contro la decomposizione in formaldeide.

Nel copolimero di poliossimetilene circa l’1–1.5% dei gruppi −CH2O− sono sostituiti  con −CH2CH2O−

Si ottiene dalla reazione tra 1,3,5-triossano e ossido di etilene

sintesi poliossimetinene

Proprietà del POM

A seconda che si tratti di omopolimero POM-H, dove H sta per Homopolymer o copolimero POM-C, dove C sta per Copolymer si hanno proprietà diverse. Grazie alla sua maggiore cristallinità, le proprietà del POM-H includono densità, durezza e resistenza leggermente superiori. Il materiale POM-C, tuttavia, ha una maggiore resistenza chimica e un punto di fusione inferiore rispetto al POM-H.

Nelle linee generali il poliossimetilene è un polimero termoplastico caratterizzato da elevata resistenza, durezza e rigidità. Presenta:

Basso coefficiente di attrito

Resistenza all’abrasione

Basso assorbimento di umidità

Buone proprietà dielettriche

Eccellente stabilità dimensionale

Buon isolamento elettrico

Buona resistenza all’urto, anche a basse temperature

Eccezionale resistenza all’usura e proprietà di scorrimento

Ottima lavorabilità

Buona resistenza allo scorrimento

Elevata stabilità dimensionale

Buona resistenza all’idrolisi fino a ~60 °C

Eccellente resilienza e elasticità di recupero

Usi

È utilizzato in un’ampia gamma di componenti nell’industria e nella tecnologia medica come le penne per insulina che richiedono elevata rigidità, basso attrito ed eccellente stabilità dimensionale.

Trova utilizzo in alcuni componenti di autovetture come piantoni dello sterzo, chiusure a scatto, boccole, componenti della cintura di sicurezza. A livello industriale è usato in parti scorrevoli come boccole di supporto, rulli e guide di scorrimento, parti esposte lucide antigraffio, componenti a contatto con l’acqua, parti isolanti

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