內容目錄
1. 熱敏性與水敏性塑料
熱敏性塑膠是一類對溫度變化極為敏感的材料，如硬聚氯乙烯、聚甲醛等，塑料溫度升高易發生變色和降解的傾向。
水敏性塑膠是指它在高溫、高壓下對水降解的敏感性，如聚碳酸酯即是典型的水敏性塑膠。即使含有少量水分，在高溫、高壓下也會發生分解。因此，水敏性塑膠在成型前必須嚴格控制水分含量，進行乾燥處理。
在日常應用中，了解和利用塑膠的這些特性是非常重要的。例如，食品包裝材料需要選用不會在常見儲存溫度下變形的塑膠，同時也需要考慮到其對濕氣的反應。在醫療設備和電子產品中，選擇適當的塑膠類型以避免因溫度或濕度變化而損壞也同樣重要。
2. 什麼是塑膠的熱敏性？
(2-1) 熱敏性是指塑膠對熱的敏感程度
各種塑膠在加熱時，化學結構都有可能產生變化。不過，有些塑膠的熱穩定性比較差，只要加工溫度偏高，或是在料管中停留時間太久，就容易出現：
- (a) 熱分解。
- (b) 熱降解。
- (c) 變色。
- (d) 材料性能下降。
- (e) 成品表面品質變差。
這類對熱特別敏感、加工時容易分解變質的塑膠，通常稱為熱敏性塑膠。常見的熱敏性塑膠包括：
- (a) 硬質聚氯乙烯，簡稱硬 PVC。
- (b) 聚甲醛，簡稱 POM。
- (c) 聚三氟氯乙烯，簡稱 PCTFE。
這些材料在成型過程中，即使溫度不是特別高，只要受熱時間過長，也可能發生分解，進而影響產品品質。
(2-2) 熱敏性塑膠分解後會有什麼問題
熱敏性塑膠在加工過程中如果發生分解，可能產生各種分解物。這些分解物會帶來幾個問題。
- (a) 第一，可能刺激人體，對操作人員造成不適。
- (b) 第二，部分分解物具有腐蝕性，可能傷害模具、料管或設備零件。
- (c) 第三，有些分解物本身還會加速塑膠繼續分解，形成惡性循環。
以聚氯乙烯 PVC 為例，分解時可能產生氯化氫氣體。氯化氫不只具有腐蝕性，也可能進一步加劇材料分解，導致品質更難控制。
(2-3) 如何避免熱敏性塑膠在加工時分解
為了避免熱敏性塑膠在射出成型或加工過程中發生熱分解，可以從材料、設備與製程條件三方面控制。
- (a) 在材料方面，可以加入適當的熱穩定劑，提升塑膠對熱的承受能力。
- (b) 在設備方面，建議使用適合的注塑設備，例如螺桿式注塑機，讓塑膠熔融與輸送更穩定。
- (c) 在製程方面，則需要嚴格控制以下條件：
- (c-1) 成型溫度。
- (c-2) 模具溫度。
- (c-3) 加熱時間。
- (c-4) 螺桿轉速。
- (c-5) 背壓。
- (c-6) 材料在料管中的停留時間。
另外，如果加工過程中已經產生分解物，應及時清除，避免分解物殘留在設備或模具中。對於容易腐蝕設備的材料，也應做好防腐蝕措施。
3. 什麼是塑膠的水敏性
水敏性是指塑膠在高溫、高壓環境下，對水分造成降解的敏感程度。白話來說，就是有些塑膠很怕水氣。即使材料裡只含有一點點水分，在加工時遇到高溫高壓，也可能讓塑膠分子被破壞，導致材料性能下降。
典型的水敏性塑膠是聚碳酸酯，簡稱 PC。PC 材料如果在成型前沒有充分乾燥，即使只有少量水分，也可能在加工時發生分解。結果可能造成透明度降低、表面出現銀紋或氣泡等問題。
(3-1) 水敏性塑膠加工前為什麼一定要乾燥
水敏性塑膠在成型前，必須嚴格控制含水量。原因是水分在高溫加工時不只是單純變成水蒸氣，還可能參與材料分解反應。因此，在射出成型前通常需要進行乾燥處理，確保材料中的水分降到安全範圍內。
(3-2) 乾燥處理常見做法
水敏性塑膠在成型前，進行乾燥處理常見做法包括：
- (a) 使用熱風乾燥機。
- (b) 使用除濕乾燥機。
- (c) 控制乾燥溫度與時間。
- (d) 避免乾燥後的材料再次吸濕。
尤其是 PC、PET、PA 等容易吸水或對水分敏感的材料，加工前的乾燥步驟非常關鍵。
4. 熱敏性與水敏性的差異
熱敏性和水敏性都會造成塑膠降解，但原因不同。熱敏性主要是因為溫度過高，或加熱時間太長，導致塑膠分解。水敏性則是因為材料含有水分，在高溫高壓下發生水解，使塑膠分子結構受破壞。簡單來說：
- (a) 熱敏性塑膠怕「熱太久、溫度太高」；
- (b) 水敏性塑膠怕「材料沒有乾燥、含水量太高」。
- (c) 結論：控制溫度與水分，是穩定成型品質的關鍵。
在塑膠射出成型中，了解材料是否具有熱敏性或水敏性非常重要。如果是熱敏性塑膠，需要避免加工溫度過高、加熱時間過長，並注意分解物對模具與設備的影響。如果是水敏性塑膠，則必須在成型前做好乾燥處理，嚴格控制材料含水率。
只要在加工前掌握材料特性，並搭配正確的設備與製程條件，就能有效降低塑膠分解、變色、表面缺陷與性能下降的風險，提升塑膠產品的穩定性與良率。
✰✰✰延伸閱讀✰✰✰
(✰) 熱塑性塑膠的成型特性(上)
熱塑性塑膠是一種具備良好可塑性與加工性的材料，只需加熱至特定溫度即可熔融流動，冷卻後則可恢復為固態，並能多次加熱重塑，因此廣泛應用於射出成型與擠出加工等製程中。相較之下，熱固性塑膠在高溫加熱時會發生不可逆的交聯反應，固化後結構穩定，無法再度熔融成型，適用於需高耐熱性與機械強度的應用場景。(按圖連結文章)
(☆) 熱塑性塑膠的成型特性(中)
熱塑性塑膠具有一定程度的機械強度，且可藉由纖維增強改質技術，例如添加玻璃纖維或碳纖維，有效提升材料之強度、剛性、抗衝擊性及耐疲勞特性。經增強改質後，其力學性能可大幅改善，進而擴展於結構件及工程應用領域之使用範圍。(按圖連結文章)
(☆) 熱塑性塑膠的成型特性(下)
熱塑性塑膠種類繁多，通常依據其性能特性、應用領域及成型加工需求進行分類。一般可分為通用塑膠、工程塑膠及特殊工程塑膠三大類，其中各類材料在力學性能、耐熱性、耐化學性及加工性等方面具有不同特性，以滿足多樣化的產品設計與工程應用需求。(按圖連結文章)
(✰) 塑膠材料的特性與使用性能
塑膠材料的特性可以用「可設計、好加工、應用廣」來概括。它通常重量輕、容易成型，適合大量生產；同時具備不易生鏽、耐多數化學品、絕緣性佳等優點。更重要的是，塑膠的性能很「可調」：透過樹脂種類、添加劑與纖維填充等配方設計，可以在硬度、韌性、耐熱、耐磨、透明度與尺寸穩定性之間做出不同取捨，滿足從日用品到工業零件的各種需求。以下的的播放清單是有關塑膠材料的特性與使用性能說明提供給各位參考。
