Polyoxymethylen

Polyoxymethylen (Kurzzeichen POM, auch Polyacetal oder Polyformaldehyd genannt) ist ein teilkristalliner thermoplastischer Kunststoff. POM ist seit 1956 auf dem Markt und wird wegen seiner hohen Steifigkeit, niedrigen Reibwerte und ausgezeichneten Dimensionsstabilität als technischer Kunststoff, besonders für Präzisionsteile, eingesetzt.

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Eigenschaften

POM zeichnet sich durch hohe Festigkeit, Härte und Steifigkeit in einem weiten Temperaturbereich aus. Es behält seine hohe Zähigkeit bis -40°C, weist eine hohe Abriebfestigkeit, einen niedrigen Reibungskoeffizient, hohe Wärmeformbeständigkeit, gute elektrische und dielektrische Eigenschaften, sowie eine geringe Wasseraufnahme auf. Die Eigenfarbe ist wegen der hohen Kristallinität opak weiß, aber das Material ist in allen Farben gedeckt einfärbbar.

Handelsnamen & Marktanteile

Marktführer auf dem ca. 800 kt großen POM-Markt sind derzeit die

• Ticona/Celanese Hostaform, Kematal, Celcon (ca. 25 %),
• DuPont Delrin (ca. 20 %),
• Polyplastic Duracon (ca. 15 %),
• Korea Engineering Plastics Kepital (ca. 12 %),
• Mitsubishi Jupital (ca. 7 %) und
• BASF Ultraform (ca. 5 %).

weitere nennenswerte Produzenten (unter 3%):

• Zaklady Tarnoform
• KTP Kocetal

nennenswerte Compoundeure (unter 1%):

• Rhodia Sniatal
• Schulman Schulaform

Herstellung

Man unterscheidet zwischen dem Homo- und Copolymer, welche nach unterschiedlichen Verfahren hergestellt werden.

• Homopolymer

Chemisch hat das (Homo)Polymer die Struktur -(CH₂-O-)_n und unterscheidet sich im Wesentlichen durch den Polymerisationsgrad von Paraformaldehyd. Das Homopolymer wird auch als POM-H bezeichnet. Zur Stabilisierung, um bei Säureeinfluß oder thermischer Belastung die Depolymerisation zu verhindern, werden die Endgruppen durch Veretherung oder Veresterung verschlossen. Das Homopolymer wird meist durch direkte Polymerisation von Formaldehyd erhalten. Ein typisches Homopolymer ist beispielsweise Delrin (DuPont). Polyoxymethylen kann auch durch kationische oder übergangsmetallzentrierte kationische Polymeristaion von Trioxan (-CH₂-O-)₃ erhalten werden.

• Copolymer

Eine andere Möglichkeit zur Stabilisierung gegenüber Säureeinfluß und thermischer Belastung ist die Herstellung von Copolymeren, POM-C mit der Struktur -[(CH₂-O)_n-(CH₂-CH₂-O-)_m], welches durch Copolymerisation von Trioxan mit Dioxolan erhalten wird. Hier werden zur Stabilisierung die instabilen Endgruppen durch Hydrolyse zu Formaldehyd abgebaut. Typische Copolymere sind beispielsweise Hostaform (Ticona/Celanese) und Ultraform (BASF).

Verarbeitung

Die Weiterverarbeitung kann sowohl über Spritzguss als auch Extrusion erfolgen. Auch durch Hohlkörperblasen kann das Material verarbeitet werden.

Verkleben

POM gehört zu den Kunststoffen mit niedriger Oberflächenenergie und ist ohne spezielle Oberflächenbehandlung nur bedingt klebbar. Durch Oxidation oder Beizen der Oberfläche lässt sich die Haftung von Klebstoffen verbessern.

Oxidation kann durch das Beflammen mit einer sauerstoffübersättigten Flamme erzielt werden (Bunsenbrenner). Dazu die Flamme in geringem Abstand schnell über die Oberfläche führen. Für besonders haltbare Klebungen die Klebeflächen mit 85%iger Phosphorsäure ca. 10 Sekunden lang bei 50 °C beizen, anschließend mit destilliertem Wasser abspülen. Die gebeizte Oberfläche kann dann z.B. mit einem 2-Komponenten-Kleber verklebt werden.

Verwendung

• Maschinenbau: Zahnräder, Gleit- und Führungselemente, Gehäuseteile, Federelemente, Ketten, Schrauben, Muttern, Lüfterräder, Pumpenteile, Ventilkörper.
• Elektrotechnik: Isolatoren, Spulenkörper, Steckverbinder, Teile für elektronische Geräte, z. B. Fernseher, Telefone etc.
• Fahrzeugbau: Lenkstock (u.a. Schalthebel für Licht, Blinker), Fensterheber, Türschlosssysteme, Gelenkschalen.
• Medizin: Insulinpen
• Möbelbau: Beschläge, Schlösser, Griffe, Scharniere oder auch Gardinenrollen.
• Bauwesen: Konstruktiver Glasbau - Hülsen für Punkthalter
• Verpackung: Aerosoldosen, Fahrzeugtanks, Gasampullen.
• Bekleidung: Reißverschlüsse.
• Musik: Plektren, seit neuestem auch für Blasinstrumente, insbesondere "irische" Querflöten und Tin Whistles.
• Gastronomie: in Kaffee-Vollautomaten wird dieses Material für die Brühgruppe verwendet.