Polyoxyméthylène

Le polyoxyméthylène (ou polyformaldéhyde ou polyacétal), de sigle POM[4], est un polymère de la famille des polyacétals. Il existe soit sous forme homopolymère (POMh), soit sous forme copolymère (POMc). Les deux formes diffèrent peu. Le POM est un matériau semi-cristallin opaque, et sa couleur naturelle est blanche mais il est souvent coloré. La forme homopolymère présente des caractéristiques mécaniques légèrement meilleures. La forme copolymère est la seule qui convienne pour une utilisation continue en contact avec l'eau chaude.

Poly(oxyméthylène)
Identification
Synonymes

paraformaldéhyde
polyformaldéhyde
POM
No CAS 9002-81-7
SMILES
Propriétés chimiques
Formule (CH2O)n
Masse molaire du motif de répétition : 30,026 g·mol-1
Propriétés physiques
Paramètre de solubilité δ 20,9 MPa1/2[1];

20,9 à 22,5 J1/2·cm-3/2[2]
Masse volumique 1,42 g·cm-3
Propriétés électroniques
Constante diélectrique 3,8 (1 kHz, 25 °C)[3]
Données pharmacocinétiques
Stockage très combustible
Considérations thérapeutiques
Précautions non alimentaire, sauf certains POMc
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Historiquement, c'est Dupont de Nemours qui commercialisa le premier POM, sous la dénomination de Delrin en 1959. DuPont utilise traditionnellement le terme « acétal » comme appellation générique pour ce matériau.

Caractéristiques

Le POM est utilisé dans les industries automobile et aéronautiques, des sports, du loisir, de l'électronique, etc.

Grâce à sa structure et une haute cristallinité, le POM offre de très bonnes caractéristiques physiques :

  • résistance élevée à la traction et aux chocs ;
  • excellente résistance à la fatigue ;
  • très bonne résistance aux agents chimiques ;
  • excellente stabilité dimensionnelle ;
  • bonnes caractéristiques d'isolation électrique ;
  • bonne résistance au fluage ;
  • faible coefficient de frottement et très bonne résistance à l'abrasion ;
  • large plage de température d'utilisation.

Cependant, un POM ne doit pas être utilisé dans des interventions médicales nécessitant une implantation définitive dans le corps humain.

Tableau de valeurs
Propriétés physiques moyennes du POM renforcé ou non
Nom (unité) POM POM 25 % fv[5] POM 30 % bv[6]
Résistance à la rupture par traction (MPa) 70 120 37
Résistance à la rupture par flexion (MPa) 110 165 -
Résistance à la rupture par compression (MPa) 110 140 -
Module d'élasticité par traction (MPa) 3 100 10 500 3 700
Module d'élasticité par flexion (MPa) 2 900 9 000 3 200
Coefficient de Poisson 0,35  ?  ?
Allongement à la rupture par flexion (%) 25 4 6
Résistance à l'usure (u/km) 0,75 - -
Température de résistance à la chaleur en continu (°C) -40 à 115 -40 à 135 -
Température d'utilisation maximale de courte durée (°C) 135 150 -
Température de fléchissement sous charge (HDT), charge de 1,85 MPa, ISO 75 DIN 53461 (°C) 115 160 112
Température de fléchissement sous charge, charge de 0,45 MPa, ISO 75 DIN 53461 (°C) - 164 -
Coefficient de dilatation thermique (10-6K-1) 80 35 90
Module de fluage (MPa) 1 400 4 500 -
Retrait au moulage L/T (%) 1,4/1,3 1,2/0,4 -
Absorption d'eau à 23 °C à 50 % HR en 24 heures (%)[7] 0,25 0,5 0,15
Absorption d'eau CWS (saturation) (%) 0,8 0,8 0,8
Prix approximatif de la matière ($/kg) 1,08 - -

Comportement au contact d'agents chimiques

Le POM est stable à l'eau, aux solutions aqueuses de sels et à la plupart des solvants organiques usuels (alcools, esters, hydrocarbures aliphatiques et aromatiques), ainsi qu'aux carburants, aux huiles et aux graisses, aux liquides de freins et aux liquides réfrigérants. On ne connaît que peu de solvants susceptibles de dissoudre le POM à température élevée.

Les bases n'attaquent pas le POM, même à haute température. En revanche, le POM n'est pas stable aux acides organiques et inorganiques et aux oxydants.

S'il est exposé de manière prolongée à la lumière solaire, le POM se fragilise mais il existe des stabilisants anti-UV qui permettent de doubler sa durée de vie aux UV.

Commerce

La France, en 2014, est nette importatrice de polyacétals, d'après les douanes françaises. Le prix à la tonne à l'import était d'environ 2 300 €[8].

Historique

Notes et références
  1. (en) Alfred Rudin, The elements of polymer science and engineering an introductory text and reference for engineers and chemists, San Diego, CA, Academic Press, , 2e éd., 510 p. (ISBN 0-12-601685-2), p. 454
  2. (en) Jozef Bicerano, Prediction of polymer properties, New York, Marcel Dekker, , 3e éd., 746 p. (ISBN 0-8247-0821-0), p. 196
  3. (en) D. R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, , 90e éd., 2 804, Relié (ISBN 978-1-4200-9084-0)
  4. Noms et abréviation selon la norme EN ISO 1043-1, Plastiques - Symboles et termes abrégés - Partie 1 : polymères de base et leurs caractéristiques spéciales
  5. POM renforcé par 25 % de fibre de verre
  6. POM renforcé par 30 % de billes de verre
  7. Absorption d'eau à 23 °C à 50 % d'humidité relative en 24 heures
  8. « Indicateur des échanges import/export », sur Direction générale des douanes. Indiquer NC8=39071000 (consulté le )
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