Gros plan sur les matières plastiques :polyoxyméthylène (POM), acétal, Delrin® et Celcon®

Polyoxyméthylène (POM)

Le POM est un matériau thermoplastique également connu sous le nom d'acétal. C'est une molécule contenant le groupe fonctionnel de carbone lié à deux groupes -OR. Le POM a été découvert pour la première fois par le chimiste allemand Hermann Staudinger, qui a remporté le prix Nobel de chimie en 1953. Il l'avait étudié dans les années 1920 mais l'avait trouvé thermiquement instable. DuPont a synthétisé une version et déposé une demande de protection par brevet de l'homopolymère créditant R.N. MacDonald en tant qu'inventeur.

POM

Ce matériau présentait le même problème que le POM de Staudinger, en ce sens qu'il était également thermiquement instable et donc inutilisable commercialement. Un homopolymère POM thermostable a finalement été découvert par Dal Nagore. Il s'est rendu compte qu'en faisant réagir les extrémités de l'hémiacétal avec de l'anhydride acétique, il pouvait facilement dépolymériser l'hémiacétal en un thermoplastique thermiquement stable et pouvant être traité par fusion. En 1960, Du Pont a construit une usine de fabrication pour produire Delrin®, sa version de l'homopolymère POM, tandis que la même année Celanese a terminé son étude du copolymère et en 1962 a commencé la production de Celcon®. D'autres fabricants ont suivi avec leurs propres versions de ces matériaux.

Le polyoxyméthylène présente les propriétés suivantes :

• Haute rigidité
• Faible coefficient de frottement
• Dureté
• Haute résistance à l'abrasion
• Haute résistance à la chaleur
• Faible absorption d'eau
• Bonnes propriétés électriques et diélectriques
• Excellente stabilité dimensionnelle
• Plus de résistance au fluage que le nylon
• Faibles émissions de fumée
• Surface très brillante
• Très cristallin

Inconvénient :

• Liquide inflammable présentant un risque d'incendie dangereux (non disponible en qualité ignifuge)
• Mauvaise résistance aux acides/alcalis
• Taux de retrait élevé
• Plage de température de fonctionnement limitée

Différents procédés utilisés pour fabriquer un homopolmère et un copolymère POM

Il est important de noter que différents procédés de fabrication sont utilisés pour produire les versions homopolymère et copolymère du POM. Pour fabriquer l'homopolymère, il faut d'abord préparer du formaldéhyde anhydre. Le formaldéhyde est ensuite polymérisé par catalyse anionique et le polymère résultant est stabilisé par réaction en anhydride acétique. L'eau produite doit être éliminée de la réaction. L'homopolymère a une excellente résistance au fluage. Le Delrin® de Du Pont est généralement fabriqué de cette façon. Pourtant. le copolymère de POM nécessite que le formaldéhyde soit transformé en trioxane, ce qui peut se faire par catalyse acide suivie d'une purification du trioxane par distillation ou extraction pour éliminer l'eau et autres impuretés actives contenant de l'hydrogène. Celanese a produit le copolymère nommé Celcon et d'autres sociétés le produisent sous leur propre marque.

Comment le Pom peut être transformé en formes

Le POM est fourni sous forme de granulés et, avec la chaleur et la pression, peut être moulé dans la forme souhaitée. Le POM peut être moulé par injection ainsi que par rotation et par soufflage. Il peut également être extrudé en longueurs de barres rectangulaires ou rondes qui peuvent être utilisées pour l'usinage. Le POM est très, très difficile à lier. Le soudage au solvant des polymères acétals échoue généralement en raison de l'excellente résistance aux solvants de ce matériau. Le soudage thermique a cependant été utilisé avec succès à la fois sur l'homopolymère et le copolymère.

Matériel d'ingénierie

Le POM est un matériau d'ingénierie utilisé dans les pièces qui nécessitent une précision. Les applications du POM incluent des composants haute performance tels que des engrenages et des fixations (vis, écrous, rondelles, entretoises, etc.). Il est également utilisé dans d'autres applications telles que les fixations de ski, les yoyos, les cigarettes électroniques, les bracelets de montre, les fermetures à glissière, les stylos à insuline et les inhalateurs-doseurs. Il est utilisé dans les instruments de musique pour les médiators et les becs d'instruments, dans l'industrie alimentaire dans des applications telles que les pompes à lait et les robinets à café, ainsi que comme solvant pour les parfums et comme ingrédient aromatique synthétique.

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