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Poliossimetilene

  |   Chimica, Chimica Organica

Il poliossimetilene il cui acronimo è POM, detto poliacetale o poliformaldeide, è un polimero termoplastico utilizzato per produrre componenti di alta precisione grazie al suo elevato potere lubrificante.

Proprietà

Il poliossimetilene è dotato infatti di particolari proprietà che lo rendono utilizzabile nei campi più svariati. Le proprietà più importanti sono:

  • Elevata rigidità
  • Basso coefficiente di attrito
  • Durezza
  • Elevata resistenza all’abrasione
  • Elevata resistenza al calore
  • Basso assorbimento d’acqua
  • Buone proprietà elettriche e dielettriche
  • Eccellente stabilità dimensionale
  • Maggiore resistenza allo scorrimento rispetto al nylon
  • Basse emissioni di fumo

Tuttavia è infiammabile, ha un intervallo di temperatura di esercizio limitato e mostra scarsa resistenza agli acidi e agli alcali

Sintesi

Poiché la formaldeide in acqua tende a polimerizzare per ottenere il poliossimetilene è necessario ottenere la formaldeide in forma anidra. La formazione di quest’ultima è indispensabile per evitare la formazione di polimeri a basso peso molecolare.

Per fare ciò si fa reagire la formaldeide con un alcool per ottenere un emiacetale:
HCHO + ROH → HOCH2OR

La miscela acqua emiacetale è distillata sotto vuoto da cui è rilasciata formaldeide anidra a seguito di riscaldamento per disidratazione dell’emiacetale.

La formaldeide è quindi polimerizzata per via anionica e il polimero stabilizzato con anidride acetica

Struttura

Il poliossimetilene è costituito da catene in cui si ripetono un ponte metilene e un atomo di ossigeno detto ossimetilene

poliossimetilene

Copolimero

Nel copolimero una percentuale che va dall’1 all’1.5% di gruppi -CH2O- è sostituita da gruppi -CH2CH2O-.

Per produrre il copolimero di poliossimetilene, la formaldeide è generalmente convertita in triossano

copolimeroLa reazione è catalizzata da un acido come acido solforico catalisi acida e si ha la contemporanea rimozione del triossano mediante distillazione o estrazione. Il triossano è quindi essiccato per rimuovere tutta l’acqua e altre impurità.

L’altro monomero utilizzato è l’1,3-diossolano composto eterociclico saturo, nonché un acetale ciclico.

diossolanoEsso si forma dalla reazione di glicole etilenico con una fonte di formaldeide come triossano o formaldeide acquosa concentrata su un catalizzatore acido.

Il triossano e il diossolano sono polimerizzati utilizzando un catalizzatore acido, spesso eterato di trifluoruro di boro, BF3·OEt2 . La polimerizzazione può avvenire in un solvente non polare o nel fuso. Dopo la polimerizzazione, il catalizzatore acido deve essere disattivato e il polimero stabilizzato al calore.

Il polimero stabile è mescolato allo stato fuso, aggiungendo stabilizzanti termici e ossidativi, lubrificanti e riempitivi vari.

Usi

Il poliossimetilene, noto con il nome commerciale di Delrin, trova utilizzo nei campi più svariati. È un polimero ideale per applicazioni in cui l’elevata resistenza e durata sono fondamentali. I componenti in POM stampati a iniezione sono utilizzati in un’ampia varietà di prodotti in plastica, tra cui:

  • Ingranaggi meccanici
  • Cerniere per abbigliamento
  • motori per azionamento
  • vetro strutturale
  • penne per insulina

Le applicazioni includono componenti ad alte prestazioni come ingranaggi ed elementi di fissaggio.

È anche utilizzato applicazioni come attacchi da sci, yo-yo, sigarette elettroniche, cinturini per orologi. È  usato negli strumenti musicali per plettri, nell’industria alimentare in applicazioni come pompe per il latte e rubinetti del caffè, e anche come solvente per profumi e ingrediente aromatizzante sintetico.