工程塑膠物理特性

請問塑膠原料有哪些種類？

一般而言，塑膠原料可大分為兩大類：「熱塑性塑膠」（Thermoplastic）及「熱固性塑膠」(Thermosetting)。熱塑性塑膠在常溫下通常為顆粒狀，加熱到一定溫度後變成熔融的狀態，將其冷卻後則固化成型，若再次加熱則又會變成熔融的狀態，而可進行再次的塑化成型。因此，熱塑性塑膠可經由加熱熔融而反覆固化成型，所以熱塑性塑膠的廢料通常可回收再利用，亦即有所謂的「二次料」。相反的，熱固性塑膠則是加熱到一定溫度後變成固化狀態，即使繼續加熱也無法改變其狀態。因此，熱固性塑膠無法經由再加熱來反覆成型，所以熱固性塑膠的廢料通常是不可回收再利用的。其分類方式如下圖所示。

請問各種塑膠原料的特性如何？

以下列出數種常用塑膠原料之特性以供參考。

PC	聚碳酸酯樹脂	Polycarbonate	熔液粘度高，須使用高壓、高溫成形。 殘餘應力容易發生斷裂。 由於硬度較高，易損傷模具。 有廢料擠出。 透明、強韌、低溫安定性優。 耐候性、耐光性、耐衝擊性、耐熱性、耐Creep性佳。 高低溫之機械性佳。
PE	聚乙烯	Polyethylene	收縮大，容易發生彎曲及變形。 須要冷卻時間，成形能率不佳。 成形品有低陷，須要強制脫模。 成形收縮率受模具溫度之影響大，安定性**。 流動性良好、熱安定性佳，但分子配性強容易變形。 比水輕、柔軟。 不耐熱、接著印刷差。 耐藥品、耐水性、電氣絕緣性佳。
PEEK	聚苯醚醚酮（聚二醚酮）	Polyether Ether Ketone	耐溫、熱安定性佳、超高耐熱（較PPS優良）、HDT在315℃以上，UL連續使用溫度為250℃。 耐衝擊、耐磨、耐潛變、耐疲勞特性等機械強度高。 耐藥品性（濃硫酸除外）、耐熱水性*佳（PPS，PES以上）。 耐γ射線、難燃、押出加工性皆佳。 高溫高溼下，電氣特性極優。 發煙量*小，耐放射線。 價格高，須高溫成型，流動性差。 韌性、強度及剛性均佳。 耐燃性佳，不須添加耐燃劑。 加工性**。
POM	聚甲醛樹脂 / 聚氧化甲烯樹脂(縮醛)	Polyfounoldehyde ResinPolyox Mothylene Resin	俗稱塑膠鋼，易起熱分解，耐藥品性及耐Creep良好。 耐磨性優異、自身具潤滑性、強韌、耐久力大、耐熱、耐藥品性佳。 機械性佳、耐衝擊。 無自熄性、抗酸性較差、成型收縮率大。 類似尼龍、耐磨耗類似PC。 高機械性質、彈性回復性極佳、熱安定性較差、比重高（1.41）。
PP	丙烯樹脂(聚丙烯)	Polypropylene Resin	流動性差、充填**有流痕形成，壓力不足，容易發生凹陷，需要高壓成形。 光學用途時，透明度成問題，當異種材料混合時，須注意分解作用。 成形性極佳、機械強度比PE高。 耐水、耐藥品性、電氣絕緣性佳。 容易發生變形，翹曲及低陷。 有黏著性、為*輕的塑膠。 比重低（約0.90）、FDA級、透明性佳、不吸溼、價廉、耐熱及一般機械強度均不甚高、發泡倍率不高、印刷性較差。
PTFE	聚四氟乙烯	Polyterafluorethylene	高低溫電氣絕緣性佳。 耐藥品性強度極大。 耐熱性、耐磨性及安定性佳。
PU或PUR	聚氨基甲酸酯	Polyurethane	有彈性、強韌。 耐磨耗性、耐熱性、耐油性、耐老化性佳。 稍不耐酸、鹼及熱水。
PVC	聚氯乙烯（硬質）	Polyvinly Chloride	熱安定性**，成形溫度與分解溫度範圍接近。 流動性**、外觀容易形成**。 會腐蝕模具。 *易燒焦、產生酸性氣體。 強度、電氣絕緣性、耐藥品性佳。 加可塑劑會軟化。 耐熱性不佳。 比重高（1.4）、具耐燃性、印刷性佳、不同配方有不同特性、應用範圍廣泛、價廉、環保衝擊大、加工溫度超過190℃時易發生裂解，而放出HCI腐蝕性氣體。
UP	不飽和聚酯(冷凝膠)	Unsaturated Polyester	絕緣性佳。 玻璃纖維補強之UP機械強度大。 耐熱、耐藥品、可低壓成形、耐水。

請問何謂「工程塑膠」？有何特性？

工程塑膠就是被用做工業零件或外殼材料的工業用塑膠，其強度、耐衝擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優的塑膠。日本業界的定義為「可以做為構造用及機械零件用之高性能塑膠，耐熱性在100℃以上，主要運用在工業上」。其性能包括：

1. 熱性質：玻璃轉移溫度(Tg)及熔點(Tm)高、熱變形溫度(HDT)高、長期使用溫度高(UL-746B)、使用溫度範圍大、熱膨脹係數小。
2. 機械性質：高強度、高機械模數、潛變性低、耐磨損、耐疲勞性。
3. 其他：耐化學藥品性、優良的抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。