聚甲醛的分子結(jié)構(gòu)式為毛CHZ-0矢,是一種沒有側(cè)鏈的高密度、高結(jié)晶性的線型聚合物。由于C-0鍵的鍵長小于C-C鍵,因此聚甲醛鏈軸方向的填充密度大。與聚乙烯相比,聚甲醛的碳氧鍵短,內(nèi)聚能密度高,密度大。
按其分子鏈中化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同,可分為均聚甲醛和共聚甲醛兩種。兩者的重要區(qū)別是:均聚甲醛密度、結(jié)晶度、熔點都高,但熱穩(wěn)定性差,加工溫度范圍窄(約10℃),對酸堿穩(wěn)定性略低;而共聚甲醛密度、結(jié)晶度、熔點、強度都較低,但熱穩(wěn)定性好,不易分解,加工溫度范圍寬(約50℃),對酸堿穩(wěn)定性較好。是具有優(yōu)異的綜合性能的工程塑料。有良好的物理、機械和化學(xué)性能,尤其是有優(yōu)異的耐摩擦性能。俗稱賽鋼或奪鋼,為第三大通用塑料。 適于制作減磨耐磨零件,傳動零件,以及化工,儀表等零件。
聚甲醛分子鏈的柔順性大,鏈的結(jié)構(gòu)規(guī)整性高,因而結(jié)晶度高,結(jié)晶能力強。均聚甲醛的結(jié)晶度為75%一85 %,共聚甲醛為70%一75 %,即使快速淬火,結(jié)晶度也能達到65%以上。完全非晶態(tài)的聚甲醛只有在一100℃時才能得到。
高密度和高結(jié)晶度是聚甲醛具有優(yōu)良勝能的主要原因,如硬度大和模量高,尺寸穩(wěn)定性好,耐疲勞性突出,不易被化學(xué)介質(zhì)腐蝕等。盡管聚甲醛分子鏈中C-。鍵有一定的極性,但由于高密度和高結(jié)晶度束縛了偶極矩的運動,從而使其仍具有良好的電絕緣性能和介電性能。
聚甲醛端基中含有半縮醛結(jié)構(gòu)。當(dāng)加熱至100℃左右時,可從其端基的半縮醛處逐漸解聚,因此其耐熱性較低。當(dāng)加熱到170℃左右時,可從分子鏈的任何一處發(fā)生自動氧化反應(yīng)而放出甲醛,甲醛在高溫有氧時會被氧化成為甲酸,甲酸對聚甲醛的降解反應(yīng)有自動加速催化作用,因此常在均聚甲醛樹脂中加人熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、甲醛吸收劑等,以滿足成形加工的需要。由于共聚甲醛分子鏈中含有一定量的C-C鍵,它可以阻止聚甲醛分子鏈的氧化降解,因而共聚甲醛比均聚甲醛的熱穩(wěn)定性能要好得多。但是無論是均聚甲醛還是共聚甲醛,在加工和應(yīng)用時應(yīng)充分重視其熱穩(wěn)定性和熱氧穩(wěn)定差的缺點。