POM Delrin propiedades
El POM (polioximetileno) alcanza una densidad de 1,41 g/cm³ y se presenta como un termoplástico semicristalino, blanco opaco, que puede colorearse. Se comercializa en versiones homopolímero y copolímero; el copolímero ofrece mejor estabilidad termo‑oxidativa y resistencia a bases, mientras que el homopolímero posee mayor resistencia mecánica y dureza superficial. Ambas formas comparten rigidez, tenacidad, excelente resistencia al desgaste, baja fricción y buena estabilidad dimensional.
Composición química
Sección titulada «Composición química»El grado de cristalinidad del POM varía típicamente entre 70 % y 80 % debido a su cadena lineal y regular. El homopolímero consta de unidades repetitivas –(CH₂O)– a partir de formaldehído, mientras que el copolímero incorpora comonómeros (p. ej., óxido de etileno) que introducen enlaces C‑C, confiriéndole mayor estabilidad frente a la degradación térmica y la hidrólisis.
| Parámetro | Homopolímero (Delrin) | Copolímero (Celcon/Hostaform) |
|---|---|---|
| Estructura base | -(CH₂O)- | -(CH₂O)- + enlaces C-C del comonómero |
| Contenido de oxígeno (%) | ≈ 40 | ≈ 40 |
| Cristalinidad típica (%) | 75‑80 | 70‑75 |
Propiedades mecánicas
Sección titulada «Propiedades mecánicas»La resistencia a la tracción del copolímero POM moldeado por inyección es de 73 MPa (10 580 psi). Otras propiedades representativas se resumen a continuación (valores para copolímero a 23 °C, probetas secas moldeadas por inyección).
| Propiedad | Valor (SI) | Equivalente (Imperial) |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción | 73 MPa | 10 600 psi |
| Módulo de flexión | 2,58 GPa | 374 000 psi |
| Elongación a la rotura | 65 % | – |
| Deformación en el punto de fluencia | 8 % | – |
| Resistencia al impacto Izod con entalla | 0,069 kJ/m (69 J/m) | 1,29 ft·lb/in |
| Dureza superficial Rockwell | M117 (escala M) | (Similar en ASTM) |
| Coeficiente de fricción dinámico (vs. acero) | 0,1‑0,3 | – |
Nota: El homopolímero presenta valores superiores en resistencia a la tracción (≈ 78 MPa), módulo de flexión (≈ 3,0 GPa) y dureza (Rockwell M120), pero su elongación es menor (≈ 40 %).
Propiedades físicas
Sección titulada «Propiedades físicas»La densidad del POM es de 1,41 a 1,42 g/cm³ (0,051 lb/in³). A continuación se muestran otras propiedades físicas típicas.
| Propiedad | Valor (SI) | Equivalente imperial |
|---|---|---|
| Densidad | 1,41‑1,42 g/cm³ | 0,051‑0,0513 lb/in³ |
| Contracción en molde | 1,8‑2,0 % | – |
| Absorción de agua (24 h, 23 °C) | 0,22 % | – |
| Color natural | Blanco opaco | – |
| Brillo superficial | Alto (puede alcanzar acabado brillante) | – |
Propiedades térmicas
Sección titulada «Propiedades térmicas»La temperatura de fusión cristalina del copolímero es de 165 °C (329 °F), mientras que su temperatura máxima de uso continuo en aire alcanza los 100 °C (212 °F). El homopolímero funde alrededor de 175 °C y soporta solo 80 °C en servicio continuo.
| Propiedad térmica | Valor (SI) | Valor (Imperial) |
|---|---|---|
| Temperatura de fusión (copolímero) | 165 °C | 329 °F |
| Temperatura máxima de uso continuo (aire, copol.) | 100 °C | 212 °F |
| Temperatura de deflexión térmica (HDT, 0,45 MPa) | 160 °C | 320 °F |
| HDT (1,80 MPa) | 110 °C | 230 °F |
| Coeficiente de expansión térmica lineal | 11×10⁻⁵ /°C | 6,1×10⁻⁵ /°F |
| Calor específico (cp) | ≈ 1,5 kJ/(kg·K) | 0,36 Btu/(lb·°F) |
Rango de procesamiento: la temperatura de fusión en máquina debe mantenerse entre 190 y 210 °C; la temperatura de molde entre 60 y 120 °C.
Propiedades eléctricas
Sección titulada «Propiedades eléctricas»El POM actúa como aislante eléctrico con una resistividad volumétrica de 10¹⁵ Ω·cm y una rigidez dieléctrica de 20 MV/m.
| Propiedad eléctrica | Valor (SI) | Comentario |
|---|---|---|
| Resistividad volumétrica (log Ω·cm) | 15 (1×10¹⁵ Ω·cm) | Medida en seco |
| Rigidez dieléctrica | 20 MV/m | Espesor de 3 mm, corriente alterna |
| Constante dieléctrica (1 kHz) | 3,7 | – |
| Factor de disipación (1 kHz) | 0,0015 | – |
| Índice de oxígeno (LOI) | 15 % | Clasificación UL 94 HB |
Resistencia química
Sección titulada «Resistencia química»La absorción de agua en 24 h a 23 °C es de solo 0,22 %, lo que otorga al POM una excelente estabilidad dimensional en ambientes húmedos respecto a poliamidas. Es resistente a la mayoría de disolventes orgánicos, aceites y grasas, pero sufre ataque rápido por ácidos minerales concentrados (especialmente ácido nítrico) y bases fuertes. La exposición prolongada a agua caliente (> 60 °C) solo es recomendable en formulaciones copolímeras. Presenta muy baja resistencia a la radiación UV, por lo que las piezas expuestas al exterior requieren estabilización (negro de humo o aditivos UV).
Aplicaciones por industria
Sección titulada «Aplicaciones por industria»Con un coeficiente de fricción sobre acero de 0,1‑0,3 en seco y una excelente resistencia al desgaste, el POM se destina a piezas que exigen movimientos de deslizamiento precisos y bajo mantenimiento.
| Industria | Aplicaciones representativas |
|---|---|
| Automoción | Engranajes de sistemas de elevalunas, componentes de bombas de combustible, cierres de puertas, bisagras |
| Electrodomésticos | Hervidores eléctricos, jarras de agua, teclados de teléfono, rociadores de ducha, carcasas de electrodomésticos |
| Bienes de consumo | Balanzas de baño, monturas de gafas, mangos de cuchillos, fijaciones de esquí |
| Maquinaria | Cojinetes, guías de cadenas transportadoras, ruedas dentadas, bombas químicas |
| Electrónica | Teclados, mecanismos de relojería, piezas de conectores por su baja constante dieléctrica |
Comparativa con materiales similares
Sección titulada «Comparativa con materiales similares»Cuando se enfrenta al nailon (PA 66), el POM muestra una absorción de agua 40 veces menor (0,22 % vs. ~8,5 %), lo que lo hace preferible para piezas de precisión en ambientes de humedad variable.
| Propiedad | POM (copolímero) | Nailon 66 (PA66) | ABS | Policarbonato (PC) |
|---|---|---|---|---|
| Densidad (g/cm³) | 1,41 | 1,14 | 1,05 | 1,20 |
| Resistencia a la tracción (MPa) | 73 | 60‑80 | 35‑45 | 62‑70 |
| Módulo de flexión (GPa) | 2,58 | 1,8‑3,0 | 1,7‑2,4 | 2,3‑2,4 |
| Absorción de agua 24 h (%) | 0,22 | 8,5‑9,0 | 0,3‑0,7 | 0,15‑0,35 |
| Temperatura máxima de uso continuo (°C) | 100 | 120 | 70 | 110 |
| Resistencia al desgaste (comparativo) | Excelente | Buena | Baja | Baja |
Procesamiento y transformación
Sección titulada «Procesamiento y transformación»Antes del moldeo por inyección, el material debe secarse durante 3 h a 90 °C para alcanzar un contenido de humedad inferior al 0,05 %. La transformación se realiza en husillos de compresión baja‑media, con perfil de temperaturas de 190‑210 °C y molde calentado entre 60 y 120 °C. La contracción en molde alcanza 1,8‑2,0 % por lo que se requiere sobredimensionar la cavidad. Tras el desmoldeo, se produce una poscontracción de ≈ 0,1 % que se completa en 48 horas a temperatura ambiente. No debe procesarse en equipos que hayan estado en contacto con halógenos (PVC, retardantes bromados) por riesgo de descomposición explosiva.
Preguntas frecuentes (FAQ)
Sección titulada «Preguntas frecuentes (FAQ)»¿Cuál es la temperatura máxima de uso continuo del POM Delrin?
Sección titulada «¿Cuál es la temperatura máxima de uso continuo del POM Delrin?»La temperatura máxima de uso continuo en aire para el copolímero es de 100 °C (212 °F) y para el homopolímero de 80 °C (175 °F), superando a muchos termoplásticos de ingeniería en aplicaciones en caliente.
¿Qué valor de resistencia al impacto Izod tiene el POM?
Sección titulada «¿Qué valor de resistencia al impacto Izod tiene el POM?»El ensayo Izod con entalla arroja un valor de 69 J/m (1,29 ft·lb/in) en probetas moldeadas por inyección de copolímero, lo que indica una tenacidad moderada adecuada para piezas sometidas a choques.
¿Cuánto absorbe de agua el POM comparado con el nailon?
Sección titulada «¿Cuánto absorbe de agua el POM comparado con el nailon?»Absorbe únicamente un 0,22 % de agua en 24 h, frente a más del 8 % que puede absorber el nailon 66, reduciendo así los cambios dimensionales por humedad.
¿Qué temperatura de deflexión térmica soporta el POM?
Sección titulada «¿Qué temperatura de deflexión térmica soporta el POM?»Bajo una carga de 1,80 MPa (264 psi), el copolímero alcanza una HDT de 110 °C (230 °F), mientras que a 0,45 MPa llega hasta 160 °C (320 °F), lo que permite su uso en entornos térmicos moderados.
¿Cuál es la dureza superficial del POM?
Sección titulada «¿Cuál es la dureza superficial del POM?»En escala Rockwell M, el copolímero presenta una dureza de M117, y el homopolímero puede alcanzar M120, equivalente a una gran resistencia al rayado en aplicaciones de contacto.
¿Qué contracción lineal se debe considerar en el moldeo de POM?
Sección titulada «¿Qué contracción lineal se debe considerar en el moldeo de POM?»La contracción en molde oscila entre 1,8 % y 2,0 %, dependiendo del espesor de la pieza y de las condiciones de proceso, a lo que se suma una poscontracción de aproximadamente 0,1 % en las primeras 48 horas.
Fuentes consultadas
Sección titulada «Fuentes consultadas»- azom.com: https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=381
- engineeringtoolbox.com: https://www.engineeringtoolbox.com/polymer-properties-d_1222.html
- steelnumber.com: https://www.steelnumber.com/en/steel_composition_eu.php?name_id=614