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     聚合物(polymer)  又可稱為高分子或巨分子(macromolecules),也是一般所俗稱的[塑料](plastics)

          樹脂(resin),所謂[塑料]、其實它是[合成樹脂]中的一種,

           形狀跟天然樹脂中的[松樹脂]相似,但因又經過化學的力量來合成,而被稱之為[塑料]。


          根據美國材料試驗協會所下的定義,[塑料]乃是一種以高分子量有機物質為主要成分的材料,

          它在加工完成時呈現固態形狀,在制造以及加工過程中,

          可以藉[流動](flow)來造型。因此經由此說明我們可以得到以下幾項了解︰




一、它是高分子有機化合物
二、它可以多種型態存在例如液體固體膠體溶液等
三、它可以成形(moldable)
四、種類繁多因為不同的單體組成所以造成不同之塑料
五、用途廣泛產品呈現多樣化
六、具有不同的性質
七、可以用不同的加工方法(processing method )

聚合物是由許多較小而結構簡單的小分子(monomer),藉共價鍵來組合而成的。聚合物的種類繁多,一般若是以對熱之變化來分類,它可以分為兩大類︰

一、熱固性塑料(Thermoset plastics )︰指的是加熱后,會使分子構造結合成網狀型態,一但結合成網狀聚合體,即使再加熱也不會軟化,顯示出所謂的[非可逆變化],是分子構造發生變化(化學變化 )所致。
二、熱塑性塑料(Thermo plastics )︰指加熱后會熔化,可流動至模具冷卻后成型,再加熱后又會熔化的塑料,即可運用加熱及冷卻,使其產生[可逆變化](液態←→固態),是所謂的物理變化。
熱塑性塑料又可再區分為泛用塑料、泛用工程塑料、高性能工程塑料等三類。以下以不同的表列式來作說明

工程塑膠   合金塑膠   泛用塑膠 

塑膠類型

性質

優點

缺點

用途

聚醯胺(PA、尼龍Nylon)

結晶性熱可塑性塑料,有明顯熔點,Nylon6 Tm220~230℃,Nylon66則為260~270℃,Nylon本身 具吸水基故有吸水性,成形前須干燥,溫度過高干燥則尼龍粒變色

1、具高抗張強度
2
、耐韌、耐沖擊性特優
3
、自潤性、耐磨性佳、耐藥品性優
4
、低溫特性佳
5
、具自熄性

尼龍吸濕性高、長期尺寸精密度及物性受影響。

電子電器:連接器、卷線軸、計時器、護蓋斷路器、開關殼座
         車: 散熱風扇、門把、油箱蓋、進氣隔柵、水箱護蓋、燈座
工業零件:椅座、自行車輸框、溜冰鞋底座、紡織梭、踏板、滑輸

聚碳酸酯 ( PC )

為非結晶性熱塑性塑料

1、具高強度及彈性系數、高沖擊強度、使用溫度范圍廣
2
、高度透明性及自由染色性
3
、H.D.T.
4
、耐疲勞性佳
5
、耐候性佳
6
、電氣特性優
7
、無味無臭對人體無害符合衛生安全
8
、成形收縮率低、尺寸安定性良好

成形品設計不良易產生內部應力問題

電子電器:CD片、開關、家電外殼、信號筒、電話機
         車: 保險桿、分電盤、安全玻璃
工業零件:照相機本體、機具外殼、安全帽、潛水鏡、安全鏡片

聚縮醛 ( POM )

為結晶性熱可塑性塑料,具明顯熔點165~175℃,性質最接近金屬,一般稱其為塑鋼

1、具高機械強度和剛性
2
、最高的疲勞強度
3
、環境抵抗性、耐有機溶劑性佳
4
、耐反覆沖擊性強
5
、廣泛的使用溫度范圍(-40~120)
6
、良好的電氣性質
7
、復原性良好
8
、具自已潤滑性、耐磨性良好
9
、尺寸安定性優

1、加工過程若長時間高溫下易起熱分解
2
、無自熄性
3
、抗酸性差
4
、成形收縮率大

電子電器:洗衣機、果汁機零件、定時器組件
         車: 車把零件、電動窗零件
工業零件:機械零件、齒輪、把手、玩具、螺桿

聚硫化二甲苯 ( PPS )

非晶體,融點為285℃,Tg85

1、耐熱
2
、難溶解
3
、耐藥品性
4
、耐燃性

成形時易產生毛邊

1、電器、電子:連接器、線圈架
2
、工業用品:表殼、洗滌用工具、計算機及OA零件
3
、汽車領域:各種感應器、化油器、電子控制零件

飽和聚酯對苯二甲酸丁酯 ( PBT )

為高結晶性熱可塑性塑料,熔點220~230℃,結晶速率比PET快。

1、機械性質安定抗張強度與抗張模數和尼龍相似
2
、摩擦系數小有自潤性
3
、吸水率低
4
、電氣性質優良
5
、尺寸安定性良好
6
、耐藥品性、耐油性極佳
 

1、Tg(30)低,在荷重下H.D.T.60
2
、抗沖擊強度不良,一般以玻纖補強為FR-PBT來使用

電子電器:無熔線斷電器、電磁開關、馳返變壓器、家電把手、連接器、外殼
         車: 車門把手、保險桿、分電盤蓋、擋泥板、導線護殼、輪圈蓋
工業零件:OA風扇、鍵盤、釣具卷線器、零件、燈罩

飽和聚酯對苯二甲酸乙酯(PET)

為結晶性熱可塑性塑料,具明顯熔點245~260℃,在室溫下有優良之機械性能及耐摩擦、磨耗性
能。但因Tg低所以其熱機械性能差,一般都添加玻纖以提高耐熱及機械性能,此類稱FR-PET。

1、尺寸安定性佳
2
、機械性能優異
3
、潛變性小
4
、電氣特性佳
5
、耐候性優
6
、耐有機熔劑、油及弱酸
7
、耐氣性耐水性好
8
、具自熄性

1、機械性質具有方向性、流動性較高
2
、結晶速度較慢
3
、干燥及加工條件要求嚴格

電子電器:斷電器、整流器、線軸、吹風機風口、線軸燈罩
         車: 電裝組件、擋泥板、煞車器把手
工業零件:冷卻風扇把手

液晶聚酯 (LCP )

為半芳香族聚酯,具高強度、高彈性率、低線性膨脹率

1、流動性高
2
、尺寸安定性佳
3
、流動性極佳
4
、耐溶劑性
5
、高機械強度
6
、難燃性

與流動方向垂直之機械物性較差

1、速接器、線圈、開關、插座
2
、泵零件、閥零件
3
、汽車燃料外圍零件
4
、電子爐用容器

聚醚碸 ( PES )

非晶體,在100℃以上之彈性率為所有熱可塑性樹脂中最高

1、尺寸安定性
2
、難燃性
3
、耐藥品性

吸濕性高

1、電器、電子:電位計、集成電路用插座
2
、醫療、食品領域:X光視鏡、牙科用機器零件
3
、汽車領域:培林護圈

變性聚氧化二甲苯樹脂 ( MPPO )

PPOHIPS摻配成合膠,GENoryl商品名出售

1、具良加工安定性
2
、機械性能優異
3
、耐熱性高
4
、具自熄性
5
、耐水性良好
6
、電氣特性佳
7
、成形收縮率小

抗化學藥品性差

電子電器:連接器、開關、定時計外殼、線軸斷電器、照相機、整流器外殼
         車: 儀表板、視鏡外殼、輪圈蓋、后擋風板
工業零件:機具外殼、馬達蓋、水量計器等

聚醯胺醯亞胺 ( PAI )

Tg點高(280~290),直鍵熱可塑性及熱硬化型。主要用于工程塑料成型用。直鍵非熱可塑性
則以溶液成型用于涂料、薄膜、纖維等。

1、耐老化性佳
2
、耐蠕變性佳
3
、耐燃佳
4
、耐油、耐化學藥品性佳
5
、耐放射線性佳

不易成型,離行性亦差

1、插座、連接器、開關類零件
2
、IC電路盤
3
、復印機、電熱器零件
4
、汽車排氣及渦輪機零件

聚對苯二甲酸環乙酯 ( PCT )

融點250℃,結晶體,本色為暗黃色,常加入玻纖作應用。

1、耐熱性高
2
、耐化性強
3
、尺寸安定性高
4
、高機械性質

吸濕性高,加工前需除濕干燥

1、電子連接器、開關、線圈架
2
、汽車繼電器、連接器

聚醚酮 ( PEEK )

融點高達334℃,Tg143℃,結晶體化率最高48%

1、耐熱性、所有工程塑料中最高
2
、電氣特性
3
、耐放射性
4
、耐藥品性
5
、耐熱水性
6
、難燃性

結晶化溫度高,速度慢

1、電線包覆
2
、離合器零件
3
、復印機零件、高溫用連接器
4
、可撓性印刷電路板

聚醚醯亞胺 ( PEI )

非晶體熱可塑性樹脂,Tg217℃,熱變形溫度在18.6kg/cm2負荷時為200

1、機械強度高
2
、難燃性
3
、優越電氣特性
4
、耐藥品性
5
、成型加工特性
6
、耐候性

會被鹵素系脂肪族如次甲基氯、三氯乙烷等侵蝕

1、汽車底套、電氣零件、熱交換零件
2
、各種保險絲、連接器、撓線管類
3
、座位托盤、安全帶扣、引擎零件
4
、醫療儀器
5
、印刷電路板

聚醚碸 ( PES )

非晶體,在100℃以上之彈性率為所有熱可塑性樹脂中最高

1、尺寸安定性
2
、難燃性
3
、耐藥品性

吸濕性高

1、電器、電子:電位計、集成電路用插座
2
、醫療、食品領域:X光視鏡、牙科用機器零件
3
、汽車領域:培林護圈

聚碸 ( PFS )

淡棕色透明的非晶質樹脂,Tg點為190

1、機械強度佳
2
、尺寸精密度高
3
、電氣特性優
4
、符合等多種衛生規格

成型條件不適當時,殘留應力較大

1、電器、電子:連接器、開關
2
、汽車航空機零件:汽車保險絲、特種電池箱
3
、精密機器零件:表殼、時鐘內部零件
4
、醫療儀器:吸器、噴霧器、隱形眼鏡消毒盒

聚醯亞胺 ( PI )

Tg點為410℃,于空氣中400℃及氦氣中450℃仍不分解

1、耐熱性
2
、耐摩耗性
3
、耐龜裂性
4
、耐放射線性

成本高

1、多層電路基板,可撓性電路基板
2
、發動機絕緣線材料
3
、復印機分離爪、斷熱齒輪
4
、導彈雷達天線罩
5
、加熱滾筒軸承

組成

特性

應用

制造商

ABS/NYLON

耐熱及抗化學性、流動性佳、
低溫沖擊性、低成本

汽車車身護板、引擎室零組件、
連接器、動力工具外殼

Bayer, DSM Engineering

ABS/PVC

PVC 增加防火性、降低成本
ABS
提供耐沖擊性

家電用品零組件、
事務機器零組件

Bayer, Kaneka Corp.

ABS/PC

增加ABS耐熱尺寸安定性、改善
PC
低溫、后壁耐沖性、降低成本

打字機外殼、文字處理器、計算機
設備之外殼、醫療設備零組件、
小家電零組件、電子器材零組件
、汽車頭燈框、尾燈外罩、食物
餐盤

Bayer,Daicel Chemical, Dow Chemical,
DSM Engineering,
Enichem,GE Plastics,
Idemitsu Petro, Mitsubishi Eng-Plast., Teijin Chem.,
耐特科技

ABS/SMA

增加耐熱性、流動性、涂裝性佳

電子零組件、罩子、家電器材零
組件

 

PPO/PS
PPE/PS

改善PPO、PPE 加工性、降低吸濕性、降低成本、提高PS熱性、
沖擊性

汽車零組件、儀表板、手套箱、
連接器、車輪蓋、風罩、保險開
關盒、計算機外殼、事務機器外罩
、通信器材罩殼零組件、醫療器
材零組件

GE Plastic, BASF

ABS/Polysulfone

PSF 提供耐熱性、抗化學性、
ABS
改善PSF加工性、降低成本

家電烤箱控制鍵、汽車車窗搖把
、食品餐盤

Amoco

PC/PBT

PBT 改善耐溶劑及耐候龜裂性、
PC
提供尺寸安定性及耐沖擊性

汽車防撞板

BASF, Enichem,
GE Plastics, Mitsubishi
Eng-Plast.,RTP

PC/PET

PET 改善耐候及耐溶劑性、UV
安定性、PC 提供良好耐沖擊性

醫療器材、血液透析零件、汽車
零件、汽車防撞板、頭盔、雪靴

Bayer, GE Plastics,
Mitsubishi Eng-Plast.,
Idemitsu Petro.,

PC/PE

PE之加入減少PC 的缺口沖擊敏
感度、增加厚壁耐沖擊性

電子電機家電絕緣零組件、金屬
替代品、玻璃替代品、儀器外罩
、結構零組件

 

PC/ASA

ASAABS具有更好的耐候性、
熱安定性及耐應力龜裂性

PC/ABS相近、需要耐候性及
熱安定性等

 

PC/PU

低溫沖擊性佳、耐磨耗、挺性佳

汽車防撞板、風罩、葉子板、
縫紉機零件、導輪、電纜外套

 

PC/SMA

HDT、低溫沖擊性佳、成本低
、加工容易

汽車零件、烹烤設備零件、食品
加工設備零件、照相器材零件

 

PBT/Elastomer
PET/Elastomer

改善 PBT PET 沖擊強度

汽車零組件、防撞板、葉子板、
運動休閑器材

 

PET/PMMA

增加 PET 結晶速率

 

 

PET/Polysulfone

低收縮、尺寸安定性較佳、抗
化學藥品性佳

電子連接器

 

PPO/PBT

耐熱性佳、尺寸安定性、加工性
佳、表面光澤佳、抗化學藥品性

 

Mitsubishi Eng-Plast.

Nylon/Ethylene
Polymer or Elastomer

Ethylene Polymer Elastomer 為改
Nylon 低溫耐沖擊性、具有良好的阻隔性、用于包裝材料

運動器材、事務機器零組件、電
子電機零組件、安全裝置件汽車
零件

Dupont

Nylon/PTFE

增加Nylon 潤滑性、減少磨耗

齒輪

LNP, RTP

PPO/NYLON

高溫尺寸安定性、抗化學藥品性
佳、吸水性低

汽車防撞板

Mitsubishi Eng-Plast.,
GE Plastics,

塑膠類型

性質

優點

缺點

用途

丙烯--丁二烯--苯二烯(ABS)共聚物

丙烯腈提供耐熱及抗化性,丁二烯提供韌性及耐沖擊性,苯乙烯提供挺性及加工性

1、堅硬,易押出
2
、易染色
3
、難燃
4
、耐沖擊
5
、表面性佳

1、耐溶劑性差
2
、低介電強度
3
、低拉伸率

把手、外殼、行李箱、冰箱襯墊、家電制品

聚乙烯(PE)

LDPE容度為0.910~0.925g/cm3
MDPE
容度為0.926~0.940g/cm3
HDPE
容度為0.941~0.965g/cm3

1、柔軟、無毒
2
、易染色
3
、耐沖擊(-40°C~90°C)
4
、耐濕性
5
、耐化性

1、不易押出
2
、熱膨脹系數高
3
、不易貼合
4
、耐溫性差

家庭用品、絕緣體、膠管、膠布、膠膜、容器

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)

非晶體聚合物,92%光線穿透率,熱變性溫度介于74°C~102°C

1、高光學透明性
2
、耐候性佳
3
、剛性佳
4
、易染色

1、耐化性差
2
、長期時用溫度最高93°C
3
、應立集中處,較易碎化

燈罩、窗玻璃、標示牌、光學透鏡、硬式隱形眼鏡、汽車零件

聚丙烯(PP)

極輕之塑料,密度僅為0.9g/cm3
加工性質毋須預熱干燥

1、易染色
2
、耐濕性佳
3
、耐化性佳
4
、高鉸鏈特性
5
、耐沖擊性

1、復雜之異形押出不易
2
、易被紫外線分解
3
、不易接合
4
、易氧化

水管、膠膜、膠布、電線蔽護材料、容器、汽車保險桿、儀表板、鉸鏈

聚苯乙烯(PS)

非晶體聚合物,成型后收縮率小于0.6
低密度特性使產量大于一般料之20%30%

1、成本低
2
、透明可染色
3
、尺寸安定特性
4
、高剛性

1、碎裂性高
2
、抗溶劑性差
3
、耐溫差

文具、玩具、電氣用品外殼、保麗龍餐具

聚氯乙烯(PVC)

未加可塑劑前,PVC為一堅硬之塑料,耐濕性佳,但亦被酮類、酯類溶劑分解

1、尺寸安定性佳
2
、低成本
3
、耐候性佳
4
、加不同比例之可塑劑,可輕易調整軟硬度

1、耐化性差
2
、耐溫性差
3
、密度較一般塑料類為高
4
、熱分解后會產生氯化氫

薄板、膠膜、容器、人造皮、地板材料、收縮膜、管材、玩具

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