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*塑料发展室编制 * 塑膠原料特性 內容 高分子概念 塑膠材料分類 塑膠微結構與物性之關係 連結器與塑料之關係 高分子的概念 Homopolymer Copolymer AAAAAAA (ex. Polystyrene) Alternating Block Graft Random AAAAAAA (ex.HIPS) AABBBABABBA (ex. SBR) ABABABA (ex. Polyester) AAAABBBBAAAA (ex. SBS) Homopolymer Polymer Copolymer Amorphous Crystalline Alternating Blend Graft Scheme of classification of polymer composites 軟脆PVC 軟韌SBR 硬剛PP 硬脆PS strain(%) stress(kg/cm2) 硬韌PC 高分子物性決定因素 ．MFR(melt flow rate)=f(molecular weight) ．Density=f(molecular branch) ．Molecular weight distribution 塑膠材料分類(1) 以基本結構來分 熱塑性：（thermoplastics） 1)線性高分子組成 2)藉加熱與冷卻具有改變液態與固態的可逆性反應 3)加工過的材料可重複回收使用 熱固性：（thermosets） 1)分子構造呈網狀、三次元結構 2)無法進行液態與固態的可逆性反應 3)加工過的材料無法重複回收使用 塑膠材料分類(2) 以分子之配列來分 結晶性： 1)具有明顯熔點 2)當結晶結構被破壞時，比容(單位重量的體積) 會有明顯的變化。 非結晶性： 1)無明顯之熔點 2)具透明性 3)抗化學性較差 塑膠材料分類(3) 以功能來分 塑膠依其機械、電氣、熱學及其他性質功能來分。 1 )泛用塑膠：通常以美觀及低功能使用要求，為訴求 重點。如：PE 、 PVC 、 PMMA、ABS 2 )工程塑膠：常用以取代鋁、鐵等金屬鑄造及高功能 要求的精密零件上。如：POM 、 PBT 、 NYLON 、 PC 3 )高級工程塑膠：運用於特別要求之電子精密零件。 如：LCP 、 PES 、 PEEK 、 PEI 塑膠微結構與物性之影響(1) 分子量與物性之關係 1)分子量增加，強度增強。 2)不可無限制增加，因分子糾纏，不易流動，加工 困難 無定形與結晶狀態。 1)聚合物分子鏈之間以雜亂糾纏卷曲的方式聚集 在一起，此狀態稱之為無定形狀態 (Amorphos state) 。 2)聚合物分子鏈和其他分子鏈互相以有規則的方式 聚集在一起，則稱有規則排列的部分為結晶狀態 (Crystal state) 。 不定形 V.S. 結晶性 不定型與半結晶狀態 決定高分子是否具有結晶性的關鍵因素： →高分子鏈排列的規則性 ?不定型（amorphous） →Tg ?半結晶（semi-crystallization） →Tm、Tc 不定形狀態的五種黏彈性行為 溫度T（℃） Log Er Tg 玻璃狀態 皮革似區域 橡膠似區域 橡膠似流動 流體流動 玻璃轉換 Semicrystallinpolymer Tm 塑膠微結構與物性之影響(2) 結晶狀態 結晶化速度表成結晶核發生速率與結晶核成長速率之積 熔融塑膠的結晶核發生速率是愈低溫愈大。結晶核成長速率取決於分子鏈的擴散速度，所以愈高溫愈大。 此關係的模型，若適當控制射出成形時的模具溫度，即可得希望的結晶狀態。 往模具射出後，徐冷的話推進結晶化，急冷的話未結晶前就固化，結晶程度小。 結晶速率（模溫之設定） 結晶成長之範圍：Tg～Tm 結晶速率＝ 結晶核生成速度×結晶核成長速度 低溫時；結晶核生成速率大 高溫時；結晶核成長速度快 球晶大具有較高的機械模數，但易脆 材料中添加0.01～0.1％之核生成劑 影響結晶性高分子性質的因素 ⊙結晶結構的本性 ⊙結晶度（degree of crystallinity） ⊙球晶（spherulites）的大小與數目 ⊙結晶的位向性（Orientation） 結晶度（degree of crystallinity） 沒有100％