полиформальдегид

ПОЛИФОРМАЛЬДЕГИД (полиметиленоксид, полиоксиметилен, ацетальная смола, делрин, целкон, хостаформс) [—CH₂—О—]

термопласт; степень полимеризации n выше 1000; т. пл. 175–180 °C; т. стекл. −60 °C; степень кристалличности 70–100%. Раств. только в моногидрате гексафтор-ацетона и гексафторацетоноксиме; при повышенных температурах ограниченно раств. в хлорфенолах, ароматич. аминах, бензиловом спирте, ДМФА и др. Ниже 60 °C ограниченно набухает в большинстве орг. растворителей. Не стоек к действию сильных кислот. Устойчивость к действию щелочей зависит от природы концевых групп.

При синтезе образуется П. с концевыми группами ОН. Такой П. уже при температурах ок. 100 °C разлагается на формальдегид (Ф.). Поэтому П. стабилизируют, блокируя концевые группы OH путем ацетилирования уксусным ангидридом в присутствии основных катализаторов или сополимеризации Ф. с циклич. эфирами или оксидами (напр., этиленоксидом, 1,3-диоксоланом), содержащими связи C—C, более устойчивые к разрыву, чем C—O.

Блокированные П. термостойки до 250 °C, но подвергаются термоокислит. деструкции при 160 °C. Поэтому для переработки П. в него вводят стабилизирующие добавки-антиоксиданты фенольного типа и термостабилизаторы, связывающие выделяющийся при разложении Ф. Сополимеры отличаются более высокой термо- и хим. стойкостью, чем ацетилированный П. Однако уже при введении 2–3% сомономера степень кристалличности П. снижается до 60%, т. пл. -до 164–166 °C, что приводит к уменьшению на 10–15% модуля упругости и к некоторому росту ударной вязкости. Остальные свойства не изменяются, поэтому гомо-полимер и сополимеры считают материалами одного типа (известны под общим назв. "полиформальдегид"). Для П. характерны высокая усталостная прочность к знакопеременным нагрузкам, стабильность размеров изделий и низкая ползучесть, высокая износостойкость. Его можно использовать от −40 до 100 °C. Мех. и диэлектрич. свойства П. мало зависят от влажности. Некоторые свойства П. приведены ниже:

Для придания спец. свойств П. наполняют коротким стекловолокном (для повышения прочности и жесткости), минер. наполнителями (для повышения жесткости и твердости), MoS₂ (для улучшения фрикц. свойств), политетрафторэтиленом (для повышения износостойкости) и др. наполнителями.

В промышленности П. получают анионной или катионной гомополимеризацией Ф. в неполярном растворителе и катионной сополимеризацией Ф. или триоксана. Мономеры подвергают тщательной очистке от полярных примесей. Образовавшийся продукт содержит 5–20% нестабильных концевых сегментов, которые деполимеризуют при нагревании. Продукт промывают, сушат и гранулируют.

П. перерабатывают при 190–240 °C литьем под давлением и экструзией при тщательном контроле за температурой расплава. Ввиду быстрой кристаллизуемости П. литьевые формы предварительно нагревают до 60–80 °C. П. легко окрашивается, сваривается, поддается мех. обработке.

Используют П. гл. обр. как конструкц. материал для замены цветных металлов и сплавов в машино-, автомобиле- и приборостроении, а также в др. отраслях промышленности, небольшие количества П.-для формования полиформальдегидных волокон.

Выпускают также низкомолекулярный П. — пара-формальдегид (параформ) НО—[—CH₂O—]_n—Н, где n = 8–100; содержание Ф. 93–98%; т. пл. 120–150 °C (с разл.). При натр. и под действием щелочного или кислотного агента разлагается на Ф. Получают концентрированием Ф. под вакуумом. Используют как источник Ф., удобный для хранения и транспортировки.

Мировое производство П. (гл. обр. в виде сополимера) 250–300 тыс. т/год. Впервые производство гомополимера организовано в США в 1960, сополимера — в СССР в 1965.

^{Лит.: Еняколопян Н.С., Вольфсон С. А., Химия и технология полиформальдегида, М., 1968.}

_{С. А. Вольфсон}