Polioximetileno plástico estático Rod da engenharia do diâmetro 20mm anti POM
Propriedades principais de hastes POM antiestáticas
Propriedades básicas dos materiais
O polioximetileno (POM) é um plástico de engenharia termoplástico altamente cristalino (≥70%). Sua cadeia molecular é composta por unidades repetidas -CH₂-O-, resultando em forte regularidade e conferindo ao material as seguintes propriedades fundamentais:
Rigidez ultra-alta: resistência à tração ≥70 MPa, resistência à flexão ≥90 MPa e módulo de elasticidade ≥3000 MPa (próximo ao da liga de alumínio), tornando-o adequado para peças estruturais de suporte de alta carga (como trilhos guia de precisão).
Fricção extremamente baixa e autolubrificante: O coeficiente de fricção da superfície é de apenas 0,2-0,3 (em comparação com 0,15-0,3 para aço metálico, que requer lubrificação). O coeficiente de atrito dinâmico é aproximadamente 30% menor que o coeficiente de atrito estático, possibilitando sua utilização em peças deslizantes (como buchas de rolamentos) sem a necessidade de lubrificação adicional.
Excelente estabilidade dimensional: Coeficiente de expansão linear ≈8×10⁻⁶/℃ (cerca de 1/2 de aço e 1/3 de alumínio), com pouco efeito de mudança de temperatura (-40℃ a 100℃), adequado para cenas de precisão com requisitos de tolerância rigorosos (como peças de posicionamento de equipamentos semicondutores). Alta resistência à fadiga: Sob cargas alternadas (como fricção e flexão repetidas), a vida à fadiga é 2-3 vezes maior que o náilon (PA66), adequado para peças com operação de longo prazo (como engrenagens e cames).
Princípio de implementação de função antiestática
A haste POM antiestática controla a resistividade da superfície/volume das duas maneiras a seguir para inibir o acúmulo de eletricidade estática:
(1) Método de adição de carga condutora (modificação em massa) Durante a polimerização POM ou processo de moldagem por extrusão, partículas condutoras como negro de fumo (CB), fibra de carbono (CF), óxidos metálicos (como óxido de estanho antimônio ATO) e grafite condutora são adicionadas para formar uma rede condutora através do contato ou efeito de túnel entre as partículas, permitindo que a carga seja rapidamente descarregada.
Negro de fumo (mais comumente usado): Negro de fumo ultrafino (como negro de acetileno) com tamanho de partícula ≤30 nm. Com uma taxa de adição de 3% a 8%, a resistividade da superfície pode ser reduzida de 10⁵Ω para 10⁶-10⁹Ω (grau antiestático); a uma taxa de adição ≥10%, a resistividade é ainda mais reduzida para 10⁴-10⁶Ω (grau condutivo). No entanto, a adição excessiva pode reduzir a rigidez do POM (a resistência à tração diminui em aproximadamente 10%-15%) e o brilho da superfície.
Fibra de carbono: Fibras de carbono picadas com comprimento de 3-12 mm (taxa de adição de 2% a 5%) formam caminhos condutores tridimensionais através de pontes de fibra, equilibrando propriedades antiestáticas com rigidez (as fibras de carbono têm uma resistência à tração de ≥3000 MPa), tornando-as adequadas para aplicações que exigem propriedades mecânicas mais altas.
Óxidos metálicos (como ATO): O óxido de estanho antimônio em nanoescala (tamanho de partícula ≤50 nm) gera elétrons livres por meio de dopagem iônica, resultando em condutividade estável com impacto mínimo na transparência do material.
(2) Tratamento antiestático de superfície (revestimento/revestimento)
Um revestimento antiestático (por exemplo, um revestimento de polímero contendo sais de amônio quaternário) ou um revestimento de metal (por exemplo, uma camada condutora de níquel) é formado na superfície da haste POM por pulverização, imersão ou tratamento com plasma para reduzir diretamente a resistividade da superfície. Este método não altera as propriedades do POM em si, mas o revestimento tem adesão limitada (pode cair após fricção prolongada) e é geralmente usado para necessidades antiestáticas temporárias (por exemplo, uso de acessórios em laboratórios por curto prazo).
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