Polyoxymethylen

Polyoxymethylen (Kurzzeichen POM) gehört zu den Hochleistungskunstsoffen und findet zunehmend Anwendung in technischem Bereich. Der Kunststoff ist vergleichsweise jung, da er erst um 1955 bei Du Pont in den USA entwickelt und auf den Markt eingeführt wurde. Polyoxymethylen hat einen gemischten und sehr regelmäßigen Kettenbau aus Kohlenstoff- und Sauerstoffatomen (Abb. 1).

                                                                                                             Abb. 1 Strukturformel von Polyoxymethylen

Der lineare Aufbau und der hohe Kristallinitätsgrad bestimmen seine Eigenschaften; Einige sind in Tab. 1 dargestellt. Trotz der dichten Packung führt die hohe Beweglichkeit der Kette zur verhältnismäßig niedrigen Glasübergangstemperatur von etwa -73°C.
Neben dem Homopolymer werden auf dem Markt auch mit Glasfasern verstärkte Sorten (z. B. POM GF40 mit 40 % kurzen Glasfasern). Durch Zugabe von Glasfasern wird insbesondere der E-Modul des Polyoxymethylens stark erhöht, was in Tab. 1 ersichtlich ist.

        Tab. 1 Kennwerte von Polyoxymethylen       

Kennwert POM POM GF40
 Dichte  1,42 g/cm3  1,72 g/cm3
 E-Modul  3.100 MPA 13.000 MPa
 Streckspannung  70 MPa  140 MPa
 Kugeleindruckhärte H961/30  174 MPa  215 MPa
 Kerbschlagzähigkeit-Izod bei 23 °C 9,0 kJ/m2    9,0 kJ/m2
 Schmelztemperatur der Kristallite  175 °C  165 °C
 Wärmebeständigkeit HDT/B 170 °C 170°C
 Dauergebrauchstemperatur max./min. 100 °C / -50°C  100 °C / -50 °C

 

 

 

 

Polyoxymethylen ist beständig gegen Laugen und in allen bekannten Lösungsmitteln völlig unlöslich, wird aber von konzentrierten Säuren zersetzt. Seine Wasseraufnahme ist sehr gering.
Die Härte von POM wird unter den Kunststoffen nur von wenigen Thermoplasten und duroplastischen Formmassen übertroffen. Es neigt grundsätzlich nicht zur Bildung von Spannungsrissen.
Das Gleit- und Reibverhalten von Polyoxymethylen sowie seine Federeigenschaften sind sehr gut und werden durch die hohe Härte und die glatte Oberfläche begünstigt.

                                                                        Abb. 2 Anwendungsbeispiele für POM a) Verschiedene Ketten, b) Gardinenhaken

Durch bestimmte Zusatzstoffe kann POM elektrisch leitfähig gemacht werden. Die elektrischen Eigenschaften sind dann gut, wenn auch nicht überragend. Die Neigung zur elektrostatischen Aufladung ist bei POM gering.
Die Durchlässigkeit des Kunststoffes für Gase und Dämpfe ist verglichen mit anderen Themoplasten sehr niedrig. Einen Nachteil von POM stellt seine geringe Beständigkeit gegen die UV-Strahlung. Durch Zusatz von Lichtstabilisatoren kann sie sich verbessert werden.
Polyoxymethylen lässt sich sehr gut ver- und bearbeiten, und die Produkte zeichnen sich durch eine hohe Maßhaltigkeit aus.
Diese Eigenschaftskombination verursacht eine steigende Verwendung dieses Kunststoffes in technischen Bereichen, auch dort wo vorher eher Metalle bevorzugt waren. Dies geschieht insbesondere in der Feinwerktechnik, da POM zur Herstellung von kleinen Teilen mit engen Toleranzen gut geeignet ist. Weitere Anwendungen sind vielfältig und reichen von Zahnrädern und Ketten (Abb. 2a) über Ventilkörpern im Maschinenbau sowie Kraftstoffpumpen und Lautsprechergitter im Automobilbereich bis hin zum großen Bereich von Klammern und Verschlüssen. Ein Anwendungsbeispiel für POM im Haushaltbereich sind Gardienenhaken (Abb. 2b), die durchaus zu beanspruchten Kleinteilen gezählt werden können. Die letztere Anwendung mag vielleicht ziemlich banal sein, der moderne Kunststoff Polyoxymethylen ist es auf jeden Fall nicht.<<