Polyoksimetyleeni eli polyasetaali, polyformaldehydi tai POM polyeettereihin kuuluva polymeeri. Sen monomeerinä käytetään formaldehydiä. Polyoksimetyleenillä on useita käyttökohteita.

Polyoksimetyleenin rakenne
Polyoksimetyleenirakeita

Ominaisuudet muokkaa

Polyoksimetyleeni on termoplastinen polymeeri, jonka molekyylimassa on tyypillisesti 20 000–110 000 g/mol. Sen sulamispiste on 165–175 °C. Polymeerin kiteisyysaste on erittäin korkea, tavanomaisesti 60–85 %. Kiteiden alkeiskoppi on heksagonaalinen. Korkeasta kiteisyysasteesta johtuen polyoksimetyleenille on vaikea määrittää lasisiirtymälämpötilaa. Polymeeriketjussa tapahtuu muutoksia -73 – −60 °C:n ja -13 °C:n lämpötiloissa. Polyoksimetyleenin tiheys on 1,3–1,5 g/cm3. Suuresta kiteisyydestään johtuen yhdiste ei liukene useimpiin orgaanisiin liuottimiin ja liukenee huoneenlämpötilassa vain fluorattuihin liuottimiin, kuten heksafluori-isopropanoliin tai heksafluoriasetoniin. Eräät kuumat pooliset liuottimet liuottavat polyoksimetyleeniä. Polyoksimetyleeni hydrolyysoituu väkevien happojen tai emästen vaikutuksesta ja hajoaa formaldehydiksi noin 220 °C:n lämpötilassa. UV-säteily- ja hapettimienkesto on huono. Mekaanisilta ominaisuuksiltaan polyoksimetyleeni on kovaa, sitkeää, venymätöntä ja säilyttää muotonsa myös kuumennettaessa. Yhdiste on sähköneriste.[1][2][3][4][5][6]

Valmistus ja käyttö muokkaa

 
Mustekynä, jonka kuori on polyoksimetyleeniä

Ensimmäiset polyoksimetyleenipolymeerit syntetisoitiin 1920-luvulla Hermann Staudingerin johtamana, mutta muodostunut polymeeri hajosi helposti kuumennettaessa. Edelleenkehitettyjen stabiilimpien polymeerien kaupallinen valmistus alkoi 1950-luvulla. Polyoksimetyleeniä syntetisoidaan formaldehydistä 40–80 °C:n lämpötilassa. Liuottimena käytetään hiilivetyjä. Reaktiota katalysoivat useat yhdisteet, esimerkiksi amiinit, alkoksidit, fosfiinit ja Lewis-hapot. Stabiilisuuden lisäämiseksi polymeeri esteröidään etikkahappoanhydridin kanssa. Polyoksimetyleenin joukkoon lisätään usein fenolijohdannaisia hapettumisenestoaineiksi, molybdeenidisulfidia tai polytetrafluorieteeniä kitkakertoimen pienentämiseksi ja lasikuitua täyteaineeksi lisäämään vielä jäykkyyttä. Suurin polyoksimetyleenin valmistaja on DuPont.[1][2][3][4][5][6]

Polyoksimetyleenistä valmistetaan tankoja tai levyjä, jotka prosessoidaan edelleen. Polymeeriä käytetään muun muassa työvälineiden, hammasrattaiden, autojen ja pumppujen osien, sähkötekniikan komponenttien sekä useiden esineiden kuorien valmistamiseen. Polymeerin etuna ovat muun muassa hyvä kulutuksenkesto ja alhainen kitkakerroin. Polyoksimetyleeniä käytetään myös seoksena polyuretaanien kanssa.[1][2][3][4][5][6]

Lähteet muokkaa

  1. a b c Jukka Seppälä: Polymeeriteknologian perusteet, s. 205–206. 6. painos. Otatieto, 2005. ISBN 978-951-672-348-1.
  2. a b c Fabio Garbassi & Riccardo Po: "Engineering Thermoplastics", teoksessa Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2001.
  3. a b c John B. Starr: "Acetal Resins", teoksessa Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2000.
  4. a b c Michael Haubs, Klaus Kurz & Guenter Sextro: "Polyoxymethylenes", teoksessa Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2012.
  5. a b c Thomas Scott, Mary Eagleson: Concise encyclopedia chemistry, s. 874. Walter de Gruyter, 1994. ISBN 978-3-11-011451-5. (englanniksi)
  6. a b c Marianne Gilbert: Brydson's Plastics Materials, s. 513–524. Butterworth-Heinemann, 2017. ISBN 978-0-323-35824-8. (englanniksi)