工程塑膠物理特性
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°C 以上,主要運用在工業上」。
工程塑膠其性能包括:
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。
機械性質:
高強度、高機械模數、潛變性低、耐磨損、耐疲勞性。
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。
塑膠原料一般而言,塑膠原料可大分為兩大類:
「熱塑性塑膠」 Thermoplastic
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,廢料通常可回收再利用,亦即有所謂的「二次料」。
「熱固性塑膠」 Thermosetting
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。
分類方式如下圖所示 :
各種塑膠原料的特性參考表 :

PC

聚碳酸酯樹脂

Polycarbonate

  1. 熔液粘度高,須使用高壓、高溫成形。
  2. 殘餘應力容易發生斷裂。
  3. 由於硬度較高,易損傷模具。
  4. 有廢料擠出。
  5. 透明、強韌、低溫安定性優。
  6. 耐候性、耐光性、耐衝擊性、耐熱性、耐 Creep 性佳。
  7. 高低溫之機械性佳。

PE

聚乙烯

Polyethylene

  1. 收縮大,容易發生彎曲及變形。
  2. 須要冷卻時間,成形能率不佳。
  3. 成形品有低陷,須要強制脫模。
  4. 成形收縮率受模具溫度之影響大,安定性不良。
  5. 流動性良好、熱安定性佳,但分子配性強容易變形。
  6. 比水輕、柔軟。
  7. 不耐熱、接著印刷差。
  8. 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

  1. 耐溫、熱安定性佳、超高耐熱 (較 PPS 優良)、
    HDT 在 315°C 以上,UL 連續使用溫度為 250°C
  2. 耐衝擊、耐磨、耐潛變、耐疲勞特性等機械強度高。
  3. 耐藥品性 (濃硫酸除外)、
    耐熱水性最佳 (PPS,PES以上)。
  4. 耐 γ 射線、難燃、押出加工性皆佳。
  5. 高溫高溼下,電氣特性極優。
  6. 發煙量最小,耐放射線。
  7. 價格高,須高溫成型,流動性差。
  8. 韌性、強度及剛性均佳。
  9. 耐燃性佳,不須添加耐燃劑。
  10. 加工性不良。

POM

聚甲醛樹脂 /
聚氧化甲烯樹脂
(縮醛)

Polyfounoldehyde ResinPolyox Mothylene Resin

  1. 俗稱塑膠鋼,易起熱分解,耐藥品性及耐 Creep 良好。
  2. 耐磨性優異、自身具潤滑性、強韌、耐久力大、
    耐熱、耐藥品性佳。
  3. 機械性佳、耐衝擊。
  4. 無自熄性、抗酸性較差、成型收縮率大。
  5. 類似尼龍、耐磨耗類似 PC。
  6. 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

  1. 流動性差、充填不良有流痕形成,壓力不足,
    容易發生凹陷,需要高壓成形。
  2. 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。
  3. 成形性極佳、機械強度比PE高。
  4. 耐水、耐藥品性、電氣絕緣性佳。
  5. 容易發生變形,翹曲及低陷。
  6. 有黏著性、為最輕的塑膠。
  7. 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

  1. 高低溫電氣絕緣性佳。
  2. 耐藥品性強度極大。
  3. 耐熱性、耐磨性及安定性佳。

PU 或 PUR

聚氨基甲酸酯

Polyurethane

  1. 有彈性、強韌。
  2. 耐磨耗性、耐熱性、耐油性、耐老化性佳。
  3. 稍不耐酸、鹼及熱水。

PVC

聚氯乙烯
(硬質)

Polyvinly Chloride

  1. 熱安定性不良,成形溫度與分解溫度範圍接近。
  2. 流動性不良、外觀容易形成不良。
  3. 會腐蝕模具。
  4. 最易燒焦、產生酸性氣體。
  5. 強度、電氣絕緣性、耐藥品性佳。
  6. 加可塑劑會軟化。
  7. 耐熱性不佳。
  8. 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°C 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

  1. 絕緣性佳。
  2. 玻璃纖維補強之 UP 機械強度大。
  3. 耐熱、耐藥品、可低壓成形、耐水。
 
 
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