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1. 塑料物性表性能說明
技術人員或工程師主動查看塑膠材料物性表的人並不多，但是有些有關材料的關鍵資訊其實都來自這些物性表。物性表提供了塑膠材料的基本性能數據，例如機械強度、耐熱性及加工特性等，對於選擇合適的材料至關重要。儘管如此，許多人在選材時往往依賴經驗或是詢問(圖1)(圖2)，而忽略了物性表中隱含的數據
事實上，物性表是一個能夠解決許多技術問題的重要工具。例如，當需要選擇耐高溫的塑膠材料時，物性表中的熱變形溫度可以直接提供參考。然而，由於對物性表的認知不足或是資料理解上的門檻，許多技術人員無法充分利用這些數據。
技術人員(工程師)應養成主動查看物性表的習慣，學習解讀數據並將其應用於實際需求。然而，目前企業對此類技能的培訓普遍不足，大多數公司並未提供相關支持。許多人都是靠自學與實際工作經驗逐步掌握物性表的使用方法(圖3)。我也是透過不斷查資料與實踐慢慢理解出來。
總之，物性表是工程領域中的寶貴資源，掌握其應用不僅有助於解決技術挑戰，還能提升專業能力。希望技術人員能重視並善用這項工具，將其作為工作中不可或缺的一部分，以下內容是有塑料物料物性表常見的說明，提供給各位參考。
2. 物理性能
(2-1) 透氣性
透氣性用透氣量和透氣係數表示。透氣量是指一定厚度的塑膠薄膜，在0. l MPa氣壓差下，1 m 2的面積中在24 h內所透過氣體（在標準狀況下）的體積(m3)。透氣係數是單位時間內，單位壓差下，透過單位面積和單位厚度塑膠薄膜的氣體量（標準狀況下）。
(2-2) 透濕性
透濕性用透濕量和透濕係數表示。透濕量是在薄膜兩側蒸汽壓差和薄膜厚度一定的條件下，1 m 2薄膜在24h內所透過的水蒸氣的品質(g)。透濕係數是單位時間內，單位壓差下，透過單位面積和厚度薄膜的水蒸氣量。
(2-3) 透水性
透水性測定是將被測試樣在一定水壓作用下經一定時間，用肉眼直接觀察試樣的透水程度。
(2-4) 吸水性
吸水性是指規定尺寸的試樣浸入一定溫度的蒸溜水中，經過一定時間後所吸收的水量。
(2-5) 相對密度與密度
在一定溫度下，試樣的品質與同體積水的品質之比稱為相對密度。在規定 溫度下單位體積物質的品質稱為密度，單位元為kg/m3、g/m3 或g/mL。
(2-6) 折射率
光線從第一介質進入第二介質時（除垂直入射外），任一入射角的正弦和折射角的正弦之比，稱為折射率。介質的折射率一般都大於1。同一介質對不同波長的光具有不同的折射率。
(2-7) 透光率
塑膠的透明性可用透光率或霧度來表示。透光率是指透過透明或半透明體的光通量與其入射光通量的百分比。透光率用以表徵材料的透明性，所用的測定儀器是總透光率測定儀。
霧度是指透明或半透明塑膠的內部或表面由光散射造成的雲霧狀或混濁的外觀，以向前散射的光通量與透過光通量的百分比表示。
(2-8) 光澤
光澤是指物體表面反射光的能力，以試樣在正反射方向相對於標準表面反射光量的百分比（光澤度）表示。
(2-9) 成型收縮率
成型收縮量是指製品尺寸小於模具型腔尺寸的量，以mm/mm表示。
成型收縮率＝成型收縮量 × l00 %
3. 力學性能
(3-1) 拉伸性能
(3-1-1) 拉伸強度
在規定的試驗溫度、濕度與試驗速度下，在試樣上沿縱軸方向施加拉伸載荷使其破壞，試樣斷裂時所受的最大拉伸應力。單位以Pa表示。
(3-1-2) 斷裂伸長率
在應力作用下，試樣斷裂時標線間距離的增加量與初始標距之比，用百分率表示。
(3-1-3) 拉伸彈性模量
在比例極限內，材料所受拉伸應力與材料產生的相應應變之比。
(3-1-4) 泊松比
在材料比例極限內，由均勻分佈的縱向應力所引起的橫向應變與相應的縱向應變之比的絕對值。
(3-1-5) 應變
材料在應力作用下，產生的尺寸變化與原始尺寸之比。
(3-1-6) 拉伸應力－應變曲線
由應力－應變的相應值彼此對應地繪成的曲線圖。通常以應力值作為縱坐標，應變值作為橫坐標。
(3-2) 衝擊性能
(3-2-1) 懸臂梁衝擊強度
懸臂梁衝擊試驗是使用懸壁梁衝擊試驗機，在規定的標準試驗條件下，對垂直懸臂夾持的試樣施以衝擊載荷，使試樣破裂，以試樣單位寬度所消耗的功表徵材料韌性的一種方法。
(3-2-2) 簡支梁衝擊強度
簡支梁衝擊試驗是使用簡支梁衝擊試驗機，在規定的標準試驗條件下對水準放置並兩端支撐的試樣施以衝擊力，使試樣破裂，以試樣單位截面積所消耗的功表徵材料韌性的一種方法。
(3-3) 壓縮性能
塑膠的壓縮性能主要包括壓縮應力、壓縮應變、壓縮變形、壓縮負荷－變形曲線、壓縮屈服應力、壓縮偏置屈服應力、壓縮強度、細長比和壓縮模量。
(3-3-1) 壓縮應變
指試樣的壓縮變形與試樣原始高度的比，為無量綱的比值。
(3-3-2) 壓縮負荷－變形曲線
以壓縮試驗全過程中的壓縮負荷為縱坐標，以對應的變形為橫坐標繪圖所獲得的曲線圖。
(3-3-3) 壓縮屈服應力
指在壓縮試驗的負荷－變形曲線上第一次出現的應變或變形增加而負荷不增加的壓應力值，以MPa表示。應力無增加而應變增加時的第一點被稱作屈服點。
(3-3-4) 壓縮偏置屈服應力
在壓縮試驗的負荷－變形曲線的橫坐標上，在規定的變形百分數處平行於曲線的直線部分作一直線，此直線與曲線的交點稱偏置屈服點，偏置屈服點所對應的應力稱偏置屈服應力，以MPa表示。
(3-3-5) 壓縮強度
指在壓縮試驗中試樣所承受的最大壓縮應力，以MPa表示。
(3-3-6) 細長比
指橫截面積均勻的實心圓柱體的高度與最小回轉半徑之比。
(3-3-7) 規定壓縮應變
指材料不破壞時的最大允許壓縮應變。
(3-3-8) 規定應變壓縮應力
指達到規定應變時的壓縮應力，以MPa表示。
(3-3-9) 壓縮模量
指應力－應變曲線的線性範圍內，壓縮應力與壓縮應變之比，以MPa表示。
(3-4) 彎曲性能
工程塑料的彎曲性能是衡量塑膠在經受彎曲負荷作用時的重要性能之一，分為撓度、彎曲應力與彎曲強度。
(3-4-1) 撓度
彎曲試驗過程中，試樣跨度中心的頂面或底面偏離原始位置的距離。
(3-4-2) 彎曲應力
試樣在彎曲過程中的任意時刻，中部截面上外層纖維的最大正應力。
(3-4-3) 彎曲強度
試樣在彎曲負荷下破裂或達到規定撓度時能承受的最大應力。
(3-5) 剪切性能
(5-5-1) 層間剪切強度
由纖維增強塑膠相鄰層之間沿平行層方向產生的相對滑動稱為層間剪切，抵抗由層間剪切而產生的切應力稱為層間剪切強度。
(3-5-2) 衝壓式剪切強度
對層合材料在垂直層合方向施加切應力而發生的剪切稱為衝壓剪切，抵抗由衝壓式剪切而產生切應力的能力稱為衝壓式剪切強度。對玻璃纖維織物增強的塑膠板材，這種強度也稱為斷紋剪切強度，對短切玻璃纖維增強的塑膠稱為剪切強度。
(3-5-3) 硬質微孔塑膠剪切強度
在剪切作用下硬質微孔塑膠發生破壞時單位剪切面積承受的剪切力稱為剪切強度。
(3-6) 硬度
硬度是指塑膠抵抗其他材料或物體的壓入、劃痕或回彈性的能力。硬度是表徵材料軟硬程度的有條件性的定量反映，其本身不是單純的確定的物理量，而是由材料的塑性、彈性和韌性等力學性能組合的綜合性能參數。工程塑料硬度的大小不僅與材料本身的特性有關，在很大程度上也取決於測試條件和測量方法。
測試硬度的方法很多，主要有布氏(Brinell)硬度、洛氏( Rockwell)硬度、邵氏(Shore)硬度、巴氏(Barcol)硬度、莫氏(Mohs)硬度、刮痕(Scratch )硬度、維氏 (Vickers) 硬度，努普(Knoop)硬度、比爾鮑姆(Bierbaum)硬度和球壓痕硬度等。
(3-6-1) 布氏硬度 ( H B )
把一定直徑的鋼球，在規定的負荷作用下，壓入試樣並保持一定時間後， 以試樣上壓痕深度或壓痕直徑來計算單位 面積上承受的力。
(3-6-2) 洛氏硬度
洛氏硬度有兩種表示方法：洛氏標尺硬度和洛氏α硬度。
- (a) 洛氏標規硬度
- 用規定的壓頭對試樣先施加初負荷，接著施加主負荷，然後再返回初負荷 ，用前後兩次初試驗負荷作用下壓頭壓入試樣的深度差計算便可得到洛氏標尺硬度。洛氏標尺硬度適用於硬質塑膠，適用於硬質塑膠的洛氏硬度計有 L、M、R 三種標尺。
- (b) 洛氏α硬度
- 規定使用唯一的R尺規、壓頭直徑為12.7mm、主試驗負荷為588.4N的條件下，以在總試驗負荷作用下測得的壓入深度，並將其計作以0.002mm為單位的數值，經換算便可得到洛氏α硬度。洛氏α硬度適用於軟質塑膠。
(3-6-3) 邵氏硬度
邵氏硬度也稱為肖氏硬度，是指在規定負荷的標準壓痕器作用下，經過嚴格規定的時間， 壓痕器的壓針壓入試樣的深度。邵氏硬度分為邵氏A和邵氏D硬度。邵氏A適用於較軟的塑膠，邵氏D適用於較硬的塑膠。
(3-6-4) 巴氏硬度
巴氏硬度也稱為巴克爾硬度，屬於壓入式（壓痕）硬度，是以特定壓頭在標準彈簧的壓力作用下壓入試樣，以壓痕的深淺來表徵試樣的硬度。測試時可以直接從巴氏硬度計讀取巴氏硬度值。巴氏硬度適用於測量硬質和纖維增強塑膠及其板材、型材和製品的硬度。
(3-6-5) 球壓痕硬度
球壓痕硬度是指以規定直徑的鋼球，在試驗負荷作用下，垂直壓入試樣表面，經過規定的時間後，以單位壓痕面積所承受的壓力錶示該試樣的硬度。
(3-7) 耐撕裂性能
塑膠的耐撕裂性能是衡量軟質或薄膜塑膠耐撕裂力的程度。測量塑膠耐撕裂性能的方法有埃萊門多夫撕裂法、褲形撕裂法和軟質泡沫塑料撕裂法等。
(3-7-1) 埃萊門多夫撕裂法
埃萊門多夫撕裂法是指在規定載荷條件下使薄而軟的塑膠薄膜或片材試樣切出規定的切口，測定試樣切口承受規定大小擺錘貯存能量所產生的撕裂力，以撕裂強度表示，單位為N。
測試時可以直接從埃萊門多夫撕裂測試儀上讀得撕裂強度。該方法適用於測試由聚烯烴、聚氯乙烯、聚酯、複合薄膜和薄片等材料的成品和半成品裁取的試樣。
(3-7-2) 褲形撕裂法
褲形撕裂法是指測量撕裂試樣增生所需能量的測試方法，測試時採用切口長度為試樣長度一半的試樣，在切口所形成的兩“褲腿”上進行拉伸試驗，使試樣在長度方向上被完全撕裂所需的平均力或最大力來表示，以試樣單位厚度承受的力表示撕裂強度，單位為N/mm 。
褲形撕裂法適用於厚度為1mm以下的軟質和硬質薄膜材料或片材，但是測量時材料不能硬到在試驗中發生脆性破壞或延伸性太大。該方法不適用於測量泡沫材料。
(3-7-3) 軟質泡沫塑料撕裂法
軟質泡沫塑料撕裂法是指將規定形狀和尺寸的軟質泡沫塑料試樣夾在拉力試驗機夾具上，測定試樣撕裂時最大力值的一類試驗。試樣撕裂最大力值與試樣厚度之比稱為撕裂強度。
(3-8) 蠕變性能
在恒定溫度和濕度條件下，塑膠在恒定外加載荷作用下，首先發生彈性變形，變形隨著載荷作用時間的增加而增加，當變形達到一定程度後，作為結構材料的塑膠構件就不能再使用了；當變形達到一定程度後，去除外載荷後變形能夠逐漸恢復，這種變形隨載荷作用時間的增加而增加的變化稱為蠕變。因此在應用工程塑料作為受力結構件的產品設計中，蠕變性能是材料非常重要的參數。根據作用力的不同，塑膠的蠕變性能可分為拉伸蠕變、壓縮蠕變和彎曲蠕變等。
(3-9) 疲勞性能
疲勞性能是指材料承受交變循環應力或應變時所引起的局部結構變化和內部缺陷發展的過程，使材料的力學性能下降並最終導致龜裂或完全斷裂。
(3-10) 摩擦與磨耗性能
(3-10-1) 摩擦
當兩個互相接觸的物體之間彼此有相對位移或相對運動趨勢時，相互間產生阻礙位移或運動的機械作用力稱為摩擦。阻礙物體之間產生相對位移或運動的力即為摩擦力。
按物體之間位移或運動形式的不同，摩擦可分為滾動摩擦、滑動摩擦和滾動－滑動摩擦；按位移或運動的狀態的不同，摩擦可分為動摩擦和靜摩擦；按物體接觸介面的潤滑狀況不同，摩擦可分為乾摩擦、濕摩擦、純淨摩擦和邊界摩擦等。表徵材料摩擦性能的主要指標是材料的摩擦因數。
(3-10-2) 靜摩擦因數µ
指兩個互相接觸的物體之間具有相對滑動趨勢時，接觸表面上所產生的阻礙其相對運動的最大摩擦力Fmax與接觸表面上的法向力N之比。
(3-10-3) 動摩擦因數µD
指正壓力與兩物體之間產生相對滑動時的摩擦力之比。
(3-10-4) 磨耗
指在規定的試驗載荷、溫度、濕度和速度等條件下，經一定時間或距離後材料表面損失的量。
☆ 其他參考資料及文章
★ 【數學、科學常用的希臘字母】
★★★★★【案例及資料下載】★★★★★
● 【壓縮檔裡的檔案內容】
