產業資訊

2025/06/04

認識熱塑性塑膠:能重複加熱加工的好材料

認識熱塑性塑膠:能重複加熱加工的好材料

認識熱塑性塑膠:能重複加熱加工的好材料

熱塑性塑膠是一種在加熱後會變軟、冷卻後又變硬的塑膠,可以重複使用,是我們生活中最常見的塑膠種類,比如寶特瓶、食品容器、塑膠袋等。

四個重要溫度

在使用熱塑性塑膠時,有四個關鍵溫度需要了解:

  1. 玻璃轉化溫度(Tg)
    塑膠開始從硬脆變成有彈性的溫度。

  2. 熱變形溫度
    塑膠開始變形、軟化的溫度,但還沒融化。

  3. 熔點(Tm)
    塑膠完全熔化變成液體的溫度。

  4. 熱裂解溫度
    塑膠過熱後分解、損壞的溫度。

舉個例子來看:

假設某種塑膠有以下特性:

  • Tg(玻璃轉化溫度):-10°C

  • 熱變形溫度:80°C

  • 熔點:150°C

  • 熱裂解溫度:280°C

那它在不同溫度下會有以下行為:

  • 低於 -10°C(如 -20°C):變得很脆,容易裂。

  • 30°C:有彈性,適合一般使用。

  • 100°C:變得軟趴趴,但還沒融化,強度下降。

  • 180°C:完全熔化成液體狀態。

  • 超過 280°C:分解、變質,不能再用了。


結晶型 vs 非結晶型塑膠差在哪?

熱塑性塑膠又分為兩類:結晶型和非結晶型,它們的加熱行為不同:

  • 非結晶型塑膠(如 PMMA、PC):
    加熱後會慢慢變軟,沒有明顯熔點,過程漸進。

  • 結晶型塑膠(如 PE、PP):
    加熱時一開始變化不大,到達熔點時會突然融化,熔點明確。
    冷卻後的收縮也比非結晶型大。



熱塑性塑膠受熱時的變化重點:

  1. 溫度越高,分子活動越劇烈,密度下降,比容積增加。
    意思是塑膠會變膨脹、變軟。

  2. 結晶型塑膠在低溫下不太膨脹,熔點一到就快速融化;非結晶型則慢慢軟化。

  3. 在有壓力下加熱時,塑膠的變化會比較小,比如 Tg 或熔點會略降低,這是因為分子移動空間變小了。


總結:

熱塑性塑膠是一種可以重複加熱使用的塑膠材料,只要掌握好它的 Tg、熱變形溫度、熔點與熱裂解溫度,就能確保加工品質與產品穩定性。選擇材料時,也要注意它屬於結晶型還是非結晶型,因為它們加熱後的行為差異很大。

參考資料:https://www.researchmfg.com/2010/07/thermo-plastics/