塑料
Plastic
材質名稱 介紹
TPE 一般為兩項材質所組成,主要由一硬質奈米區域(Nano-Domain)因相分離而分散於一軟質橡膠區域中。此區域主要由具有剛性(Rigid)及可饒性(Flexbie)之分子所構成,且兩者間鍵結通常為共價鍵(Covalent Bond)。因此 TPE 的使用溫度範圍一般位於玻璃轉移溫度(Tg)與熔點(Tm)之間。 另一類橡塑膠合膠 TPO 或交聯型 TPO(TPV),上述之軟質區則通常由富有彈性之橡膠所組成並分散於塑膠硬質基材中(Matrix)中,兩區域為不同之高分子 所組成,與前述之共價鍵結有所不同。
TPS 最接近橡膠的物性,因為 NR(Natural Rubber)具有應力結晶(Stree Induced Crystallization)之特性,為少數可結晶之橡膠材料,所以所施應力除了提供分子變形外,另需消耗一部分”熔解”所形成之結晶,因此較一般無定形之 SBR 強度高出許多(較硬)。氫化之 SBS (SEBS)具有較 SBS 之耐熱性、耐氧化性及耐候性,因此,其應用更加廣泛,包含了電線電纜包覆,連接器、插頭被覆、醫療管線、汽車及建築窗條、塑膠改質等,但有耐化學藥品性能不佳及耐溫較不足之情形。
使用溫度: -70 ~ 100°C
硬度 shore A : 40 ~ 55 A
比重 : 0.9 ~ 1.1
特性 : 耐水、耐極性有機溶劑。不耐油、燃料及非極性有機溶劑
TPO 由 PP/EPDM Compound 而成,具有極佳的可撓性及耐衝擊性為訴求,且於燃燒時較不具有毒性,因此,對於 PVC 線材市場上,造成了影響,但其最大的缺點為耐化學藥品性能及耐溫較不足
使用溫度: -60 ~ 100°C
硬度 shore : 60A ~ 75D
比重 : 0.85 ~ 1.0
特性 : 耐極性溶液(如水、水溶液、乙醇等)
不耐極性溶液(碳氫化合物、鹵碳化物)會發生膨脹情形
TPV 由 PP/EPDM Compound 再經過動態硫化而成,具有高度交聯橡膠分散相,且有著動態硫化的操作反應下,所以其耐熱性較一般未交聯之合膠為高,有著較低的介電係數,特別是抗永久變形性質,是所有 TPE 中最優者,經過改良之TPV,已可與 PA、PC、PC/ABS、ABS 作 over-molding(真性二次包覆射出成型)
使用溫度: -60 ~ 135 °C
硬度 shore : 35A ~ 50D
比重 : 0.85 ~ 1.0
特性 : 耐極性溶液(如水、水溶液、乙醇等)、耐油性、抗油墨、不耐極性溶液(碳氫化合物、鹵碳化物)會發生膨潤情形
TPU 由於軟性區段的材質不同,區分為 聚酯類(Polyeaster Type) & 聚醚類(Polyether Type)。主要的差異在於 聚酯類 TPU 軟質段較耐非極性溶液,有較佳的物理性質(耐撕裂強度、高耐磨性、韌性)、耐候性、耐氧化、耐油性;而聚醚類軟質段較耐水解,防霉抗菌安定性高,有較大的反彈性,因滯後現象低,熱堆積也低及具有低溫特性。主要關鍵在於聚醚鏈段的關係。TPU 具有、耐水解、及彈性較佳,尤其可與PC、PC/ABS、ABS over-molding(真性二次包覆射出成型)。以上二種類材料型皆具有極佳的生物相容性(Biocompatibility),因此在生醫用途上為所有TPE 材料中使用最廣的
使用溫度: -70 ~ 100 °C
硬度 shore : 40A ~ 74D
比重 : 1.1 ~ 1.3
特性 : 耐油、燃料、油脂、耐一般脂肪族化合物相當優秀,對芳香族之抗化性則稍差。不耐極性有機物,如DMS(Dimethyl Sulphoxide)、DMF(Dimethyl Formamide),因為這類溶劑會侵蝕 TPU,但卻是很好的溶劑,TPU 與 TPEE 一樣耐水,耐水溶劑(但在極高和極低的 PH 值例外)
TPEE 機械性質上,硬度較一般 TPE 為高,但彈性範圍卻較為寬廣。一般而言,TPEE具有較佳之安定性、耐油性、耐疲勞性,兼具強度、彈性、動態性質之優點,屬於工程塑膠級 TPE
使用溫度: -40 ~ 150 °C
硬度 shore : 30D ~ 80D
比重 : 1.13 ~ 1.25
特性 : 極佳的耐彎曲疲勞和耐蠕變,絕佳的拉伸及抗壓縮性、耐磨耗及極佳的抗化性
TPA 使用溫度: -55 ~ 55 °C
硬度 shore : 25D ~ 70D
比重 : 0.96 ~ 1.04
特性 : 低吸濕性,低溫衝擊及耐彎曲疲勞和耐蠕變,絕佳的拉伸及抗壓縮性、 耐磨耗及極佳的抗化性,在 TPE 中屬於較高層級材料機械性質及耐熱性質極佳,但在低溫特性卻不如 TPU,但在耐磨耗度上,則幾近於 TPU,由於低吸濕式的特性,幾乎無須特別乾燥即可加工,因此在於成品的穩定度上,有著極佳的表現,常被應用於耐熱性較高的、回彈性及耐磨度要求的管線。
MPPO MPPO(改性聚苯醚)的商品都是用高抗冲聚苯乙烯(簡稱 HIPS)共混製成的。加工性優良,成型收縮率小、尺寸穩定性好、吸水率低、並具有良好的電性能及耐熱性能,遇熱水不易分解、耐酸鹼、密度低,無須使用鹵素阻燃劑即可達到 UL 阻燃級標準,廣泛應用於家用電器、電子工業及汽車工業。
優點如下:
1. 介電性能居工程塑料之首
MPPO 樹脂分子結構中無強極性基團,在寬廣的工作溫度及頻率範圍仍保持良好的電器性能。其介電常數,是五大工程塑膠中最小的,幾乎不受溫度、濕度及頻率數的影響。其體積電阻率(高達 1017)是工程塑料中最高的。
2. 良好的機械性能及熱性能
PPO 分子鍵中,含有大量芳香環結構,分子鍵剛性較強。樹脂的機械強度較高,耐蠕變性優良,受溫度變化影響甚小。聚苯醚具有較高的耐熱特性,隨著 PPO 含量增加,熱變形溫度即升高,反之則降低,玻璃轉移溫度及軟化點溫度的變化也是如此。PPO 與用聚丁二烯橡膠(SBR)改性的高抗冲聚苯乙烯共混製成的 MPPO,能使韌性增加,提高衝擊強度。
3. 優異的耐水解性
MPPO 為非結晶性樹脂,玻璃轉移溫度高。耐水解性非常好,是五大工程塑膠中吸水率最低的材料。
4. 優異的阻燃性能
聚苯醚的耗氧指數(LOI):29 為自熄性材料(94 V0),而高抗冲聚苯乙烯(PE)的耗氧指數(LOI):17 為易燃性材料,二者合一則具有中等程度可燃性(94 V2),生產阻燃級 MPPO 時,不需要添加含有鹵素的阻燃劑,加入含磷類阻燃劑即可以達到UL-94V0 阻燃級,減少對環境的汙染。
5. 收縮低,尺寸穩定性好
MPPO 為非結晶性熱塑性塑膠,成型收縮率小,幾乎不發生由于結晶所引起的應變、翹曲,以及由于成型後的再結晶所引起的尺寸變化(後收縮)。
6. 無毒、密度小 MPPO的密度小,密度為 1.06g/cm3,是五大工程塑膠中最輕的,且無毒,可通過經美國食品及藥物管理局(PDA)及國家衛生基金會(NSF)認證,可用於製造醫療及食品用器材。
缺點如下:
1. 不耐脂肪族、鹵素脂肪族和芳香族等有機溶劑聚苯醚和改性聚苯醚對酸、鹼和洗滌劑等基本無侵蝕性;在受壓力情況下,礦物油及酮類、酯類溶劑及 85°C的濃硫酸中會產生應力而裂開;對有機溶劑如:脂肪族、鹵素脂肪族和芳香族等會使聚苯醚和改性聚苯醚澎潤乃至溶解。
2. 不耐光性(UV)
聚苯醚的弱點是耐光性差,長時間在陽光或螢光燈下使用會產生變黃,原因是紫外線能使芳香族醚鍵結合分裂所致。但 GE 公司添加 1%的防紫外線劑,來改善 MPPO 的耐光性。
使用溫度 : -4 ~ 120°C
硬度 shore A : 70~93A
比重 : 0.92 ~ 1.1
特性 : 通過 FDA、NSF 認證、耐水解特性、耐酸鹼、無鹵阻燃。 不耐脂肪族、鹵素脂肪族和芳香族等有機溶劑