請問塑膠原料有哪些種類？

一般而言，塑膠原料可大分為兩大類：「熱塑性塑膠」（Thermoplastic）及「熱固性塑膠」(Thermosetting)。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，所以熱塑性塑膠的廢料通常可回收再利用，亦即有所謂的「二次料」。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。

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℃以上，主要運用在工業上」。其性能包括：

1. 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。
2. 機械性質：高強度、高機械模數、潛變性低、耐磨損、耐疲勞性。
3. 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。

塑膠之構造是由許多線狀、細長之高分子化合物組成的集合體，依分子成正規排列的程度，稱為結晶化程度（結晶度），而結晶化程度可用x線的反射來量測。有機化合物的構造複雜，塑膠構造更複雜，且分子鏈的構造（線狀、毛球狀、折疊狀、螺旋狀等）多變化，致其構造亦因成形條件不同而有很大的變化。結晶度大的塑膠為結晶性塑膠，分子間的引力易相互作用，而成為強韌的塑膠。為了要結晶化及規則的正確排列，故體積變小，成形收縮率及熱膨脹率變大。因此，若結晶性越高，則透明性越差，但強度越大。

結晶性塑膠有明顯熔點(Tm)，固體時分子呈規則排列，強度較強，拉力也較強。熔解時比容積變化大，固化後較易收縮，內應力不易釋放出來，成品不透明，成形中散熱慢，冷模生產之日後收縮較大，熱模生產之日後收縮較小。相對於結晶性塑膠，另有一種為非結晶性塑膠，其無明顯熔點，固體時分子呈不規則排列，熔解時比容積變化不大，固化後不易收縮，成品透明性佳，料溫越高色澤越黃，成形中散熱快。

MI的全名為「熔液流動指數」(Melt Flow Index)，簡稱「熔融指數」(Melt Index)，是一種表示塑膠材料加工時流動性的數值。它是美國量測標準協會(ASTM)根據美國杜邦公司(Du Pont)慣用的鑑定塑膠特性之方法制定而成，其測試方法是使塑膠粒在一定時間（10分鐘）內，一定溫度及壓力（各種材料標準不同）下，融化之塑膠流體，通過一直徑2.1mm圓管所流出之克數。其值越大，表示此塑膠材料之加工流動性越佳，反之則越差。最常使用之測試標準為ASTM D 1238，該測試標準的量測儀器-熔液指數計(Melt Indexer)的結構如下：將待測高分子（塑膠）原料置入小槽中，槽末接有細管，細管直徑為2.095mm，管長度為8mm。加溫至某溫度後，原料上端藉由活塞施加某一定重量向下壓擠，量測該原料在10分鐘內所被擠出的重量，即為該塑膠的流動指數。所以有時您會看到如下的表示法25g / 10min，清楚的表示其MI為25，且是在10分鐘內擠出25g之意。一般常用的塑膠其MI值大約介於1~25之間，MI愈大，代表該塑膠原料黏度愈小及分子重量愈小。而MI愈小，代表該塑膠黏度愈大及分子重量愈大。

「玻璃轉移溫度」(Glass transition temperature，Tg )，為轉移溫度(Transition temperature)的一種，當聚合物在Tg時，會由較高溫所呈現的橡膠態，轉至低溫所呈現出似玻璃又硬且易脆的性質。結晶性塑料有明顯的Tg及潛熱值，聚合物會呈現塑膠態或橡膠狀態全視Tg與當時使用時的溫度而定，故Tg為聚合物在使用上的重要指標。

「熔點」(Melting point，Tm)，又稱可加工溫度，為轉移溫度(Transition temperature)的一種。

「熱變形溫度」(Heat deflection temperature, HDT)顯示塑膠材料在高溫且受壓力下，能否保持不變的外形，一般以熱變形溫度來表示塑膠的短期耐熱性。若考慮安全係數，短期使用之最高溫度應保持低於熱變形溫度10℃左右，以確保不致因溫度而使材料變形。最常用的熱變形測定法為ASTM D648試驗法（在一標準試片的中心，例如：127×13×3mm，置放455kPa或1820kPa負載、以2℃/min條件升溫直到變形量為0.25mm時的溫度。）對非結晶塑料，HDT比Tg小10~20℃；對結晶塑料，HDT則接近於Tm。通常加入纖維補強後，塑料的HDT會上升，因為纖維補強可以大幅提升塑料的機械強度，以致在升溫的耐撓曲測試時，會呈現HDT急劇升高的現象。

收縮率係指塑膠製品冷卻固化經脫模成形後，其尺寸與原模具尺寸間之誤差百分比，可依ASTM D955方法測得。在塑膠模具設計時，須先考慮收縮率，以免造成成品尺寸的誤差，導致成品不良。

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