塑胶材料基本特性介绍

塑胶材料基本特性介绍

■作者: ACMT编辑部

---

前言

时至今日，塑胶成型加工技术已经被广泛地应用于许多 高科技产品的生产上，诸如汽机车零组件、3C电子产品、连接器、显示器、手机、塑胶光学镜片、生医应用 产品及一般生活用品等；随着产品用途多样化、功能需求多变化性的趋势演变，塑胶成型加工技术日益地蓬勃发展。

然而随着时代进步，产品的复杂度与精度要求也日益严苛；如何有效地掌握产品质量，一直是攸关产品产量及良率之主因，同时也是业界最主要的竞争力来源。一般而言，影响产品质量的主因来自于成型制程中所产生的问题，而这些问题发生的原因经分析后大多是因为对塑胶材料特性的不熟悉。针对这个问题，本课程将由高分子塑料的基本原理与特性入门，使学员认识塑料的种 类、特性与加工性，同时也藉由分析解说射出成型过程中常见的问题案例，让学员能够有系统地窥探塑料特性 造成问题的成因，透过了解塑料材料的基本观念与产品 不良问题的成因，才能针对成型问题制定出正确的解决 对策。

要如何挑选适当的塑胶材料

在开始介绍材料特性前，首先我们要先了解我们产品的 需求条件，如此一来才能够茫茫材料中挑选出适当的塑胶材料，而这些需求条件经归纳整理后大致可分为三个步骤，首先是「最终产品使用上的需求」，接着是「商业化塑胶材质的选择」，而最后若市面上没有适合的 选项才进入到「塑料材质的改质与特制化」这一步骤。

最终产品使用上的需求 在挑选材料时，我们首先要考虑到最终产品使用上的 需求，如使用环境条件的限制、机械物性强度要求、 特殊性功能要求、产品成本等都需要考虑，笔者将这 些常见的条件整理罗列如下：

• 机械结构物性需求：抗张、抗折、抗压强度、耐冲 击性、HDT、MI(MFI)

 • 使用环境：使用温度极限、高湿环境、酸碱环境、 户外环境 

• 功能性：耐磨耗性、止滑性、EMI、导电性、光学 特性、难燃性

• 组装性及二次加工性：组装、固定、印刷、喷涂、 电镀、熔接、贴合

• 成本：单价、产量、加工成本、成形周期、使用寿 命 

• 认证需求：FDA、UL、CEE、IEC

商业化塑胶材质的选择 了解最终产品使用上的需求后，我们可以利用比较塑胶材料的性质物性表，从市面上的材料中选择适当及适用之塑胶材料，而一般塑胶材料物性表主要包含两 类数据，分别为机械性质数据与功能性质数据，机械 物性数据可提供产品设计人员进行产品设计初步计 算；而功能性质数据则可显示材料使用上之特定功能。 除此之外，在商业化塑料的选择上，我们还需考虑到 材料是否符合强度物性与功能型要求，以及其加工稳 定性、质量稳定性、供料稳定性、成本，以及售后的 技术服务等面向。

塑胶材质的改质与特制化 当产品对于塑胶材料要求的性质或功能为非标准规格 或有特殊需求，并且无法在市面上找到适当及适用之 塑胶材料，我们可以透过对厂商提出需求，请他们针 对需求进行塑料配方的调整，透过混练掺合改质的方 式，以得到符合特定物性要求的塑料。常见的改质方 法有以下几种：

• 塑料＋添加剂：可以达到改变物性、功能性的效 果，例如：PP加入Talc、PC加入FR等。

• 塑料＋弹性体：藉由加入弹性体，可以提高产品 韧性，例如：超韧PA、PP加入EPDM等。 

• 塑料＋补强纤维：达到补强或强化的效果，例如： PA加入GF、PC加入GF、LFTP等。
• 塑胶＋塑胶：这种作法被称为合金(alloy)，也有 人称其为掺合 (blend)，例如：PC 加入 ABS、PC 加入PBT等。

何谓聚合物（高分子、巨分子、Polymer）

了解最终产品的需求与条件后，接下来便能进入材料介绍的环节。首先，何谓聚合物？聚合物又名高 分子、巨分子、 Polymer，是由许多小分子量的单体 (monomer)，藉由化学反应以共价键结合而形成的一 具有重复分子结构之高分子量物质，其主要组成元素 有：碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硅(Si)、硫(S)、 氟(F)、氯(Cl)等，聚合物在工业界主要有五大应用领 域：塑料、橡胶、纤维、涂料、接着剂，今天我们要 探讨的便是聚合物在塑胶领域的应用。

高分子塑胶材料

首先，我们必须先厘清一点，一般塑胶原料并不是单 纯高分子聚合物，而是针对特殊应用与特性要求而调 配出具有复杂配方组成的混合物，是经由高分子基材 与添加剂合成的有机且具有大分子结构的物质。 在工业界中，塑胶材料被依照其各自的耐热性程度进 行区分，分为「泛用塑胶材料」、「工程塑胶材料」、「高性能工程塑胶材料」等三类，它们各自的特性与 常见材料介绍如下：
泛用塑胶材料 主要常见的泛用塑胶材料有 PE、PP、PS、SAN、 PMMA、PVC、ABS等，相较于其他两种材料的产品， 较不要求产品的刚性强度与尺寸精度，且使用温度不 能高于100°C，常被用于生产民生用品。

工程塑胶材料 主要常见的工程塑胶材料有 Nylon、POM、MPPO、 PC、PET/PBT等，可耐受温度大约落在100-150°C ，特性条列如下：

• 具有高的强度、重量比、高比强度。

• 在较高温下，仍有较好的机械物性。 

• 具低潜变性(Low Creep)。

• 较低热膨胀系数。

• 较佳的电气性质。 

• 较佳的耐化学药品性。

高性能工程塑胶材料 主要常见的高性能工程塑胶材料有LCP、PPS、PPA、 PSF、PES、PEEK、PEI、PTFE等，相较于工程塑料， 高性能工程塑胶的材料可耐受的温度高于150°C，具 有更高的刚性强度，且能耐受更高的温度，但同时价 格也是三种塑料中最高的。

点击看更多

未经授权，请勿转载！