聚甲醛的分子是一种没有侧链的高密度、高结晶性的线型聚合物。由于C-O键的键长小于C-C键,因此聚甲醛链轴方向的填充密度大。与聚乙烯 相比,聚甲醛的碳氧键短,内聚能密度高,密度大。
按其分子链中化学结构的不同,可分为均聚甲醛和共聚甲醛两种。两者的重要区别是:均聚甲醛密度、结晶度、熔点都高,但热稳定性差,加工温度范围窄(约10℃),对酸碱稳定性略低;而共聚甲醛密度、结晶度、熔点、强度都较低,但热稳定性好,不易分解,加工温度范围宽(约50℃),对酸碱稳定性较好。是具有优异的综合性能的工程塑料。有良好的物理、机械和化学性能,尤其是有优异的耐摩擦性能。俗称赛钢或夺钢,为第三大通用塑料。 适于制作减磨耐磨零件,传动零件,以及化工,仪表等零件。
聚甲醛分子链的柔顺性大,链的结构规整性高,因而结晶度高,结晶能力强。均聚甲醛的结晶度为75%~85 %,共聚甲醛为70%~75 %,即使快速淬火,结晶度也能达到65%以上。完全非晶态的聚甲醛只有在-100℃时才能得到。
高密度和高结晶度是聚甲醛具有优良胜能的主要原因,如硬度大和模量高,尺寸稳定性好,耐疲劳性突出,不易被化学介质腐蚀等。尽管聚甲醛分子链中C-O键有一定的极性,但由于高密度和高结晶度束缚了偶极矩的运动,从而使其仍具有良好的电绝缘性能和介电性能。
聚甲醛端基中含有半缩醛结构。当加热至100℃左右时,可从其端基的半缩醛处逐渐解聚,因此其耐热性较低。当加热到170℃左右时,可从分子链的任何一处发生自动氧化反应而放出甲醛,甲醛在高温有氧时会被氧化成为甲酸,甲酸对聚甲醛的降解反应有自动加速催化作用,因此常在均聚甲醛树脂中加人热稳定剂、抗氧化剂、甲醛吸收剂等,以满足成形加工的需要。由于共聚甲醛分子链中含有一定量的C-C键,它可以阻止聚甲醛分子链的氧化降解,因而共聚甲醛比均聚甲醛的热稳定性能要好得多。但是无论是均聚甲醛还是共聚甲醛,在加工和应用时应充分重视其热稳定性和热氧稳定差的缺点。