POM.PC.LCP.PPA.PEEK 的聚合過程與代表性產品

化材三乙

組員：姚亭伶 4A040068　　　范瑞恩 4A040077　　　陳建廷 4A040087

POM聚甲醛（英文： Polyoxymethylene ，以下簡稱 POM ），又稱聚氧化亞甲基、聚縮醛，是一種在工程中使用的熱塑性塑料，適用於高剛性，低摩擦和優異的尺寸穩定性的場合。

POM的性質： POM 的特點是在− 40 ℃時仍具有良好的強度、硬度和剛性。由於 POM

是高結晶度的化合物，所以它本質上是不透明的白色，但是可以製成其他的顏色。

POM 的密度在 1.410–1.420 g/cm³。 POM 的均聚物是是一種半結晶聚合物（結晶度 75–85% ），熔點為

175℃ 。 POM 的共聚物的熔點稍低，約為 162–173℃ 。 POM 是一種堅硬但摩擦係數很低物質。但是它很容易在酸的催化下發生

聚合物降解反應。 POM 的均聚物和共聚物都有通過封端引入的抗解聚的連末端組。對於共

聚物來說，第二單元通常是 C2 （乙二醇）或 C4 （ 1,4-丁二醇）單元。這些單元的氧鏈使用了醚鍵代替了縮醛基，從而更加穩定不易水解。

POM 對氧化劑敏感，因此通常加入抗氧化劑以提升材料等級。

POM 的優點： 耐磨性高 摩擦係數低 耐熱性高 良好的電力和介電性能 吸水率低 聚甲醛

POM用途： 機械方面 ：汽車門把、油箱蓋、化油器零件、替代軟金屬

(Zn 、 Al 、 Mg 、 Cu 等 ) 模鑄零件、按鍵、開關、齒輪、軸承。 建築方面 ：窗簾零件、門窗滑軌系統。 日用品方面：電話按鍵、拉鏈、咖啡機、梳子、打火機外殼、水龍頭、玩具、

打字機。

PCPC的性質：化學性質：聚碳酸酯耐酸，耐油。但不耐紫外光，不耐強鹼。

物理性質：聚碳酸酯無色透明，耐熱，抗衝擊，阻燃，在普通使用溫度內都有良好的機械性能。和性能接近的聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐衝擊性能好，折射率高，加工性能好，不需要添加劑就具有 UL94 V-0 級阻燃性能。但是聚甲基丙烯酸甲酯的價格較低，並可通過本體聚合的方法生產大型的器件。目前隨著聚碳酸酯生產規模的日益擴大，聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之間的價格差異在日益縮小。不能長期接觸 60℃ 以上的熱水，聚碳酸酯燃燒時會發出熱解氣體，塑料燒焦起泡，但不著火，離火源即熄滅，發出稀薄的苯酚氣味，火焰呈黃色，發光淡烏黑色，溫度達 140℃ 開始軟化， 220℃ 熔解，可吸紅外線光譜。聚碳酸酯的耐磨性差。一些用於易磨損用途的聚碳酸酯器件需要對表面進行特殊處理。

ＰＣ的用途：聚碳酸酯是日常常見的一種材料。由於其無色透明和優異的抗衝擊性，日常常見的應用有 CD/VCD 光碟，桶裝水瓶，嬰兒奶瓶，防彈玻璃，樹脂鏡片、銀行防子彈之玻璃、車頭燈罩、動物籠子、登月太空人的頭盔面罩；智能手機的機身外殼、等等。

聚碳酸酯

英文全名： Liquid Crystal Plastic中文名稱：液晶塑膠顏　　色：土黃色　　

LCP

LCP的特性：流動性優良、尺寸安定性佳，成型後不易產生翹曲，可應用於薄肉件的成型。

良好的加工性，耐熱性優異、熱膨脹係數小，廣泛應用於 SMT(Surface Mount Technology) 製程，並可應用於紅外線銲接製程。

LCP 可做為部分塑膠的補強材，使得所製造的塑膠具有回收性，但 LCP 價格上較昂貴。

耐有機溶劑、耐油、耐藥品性優，但不耐強酸、強鹼。在高溫成型時，由於分子排列性會使成型品產生異向性 (anisotropy) ，造成部分區域強度下降，可添加纖維物質來補強。

LCP的用途： 　機械方面：連接器、元件封裝材、汽車零件 (風扇、刹車系統、電池設備 ) 、

　　　　　　　 刹車光纖被覆材、高強度纖維、繼電器、 LED 外殼、合膠。 日用品方面：烘烤餐具、相機、微波爐零件、電熨斗、印表機墨水噴頭、影 印機、啦叭 (振動板 ) 、漁網、運動用品。

機械方面：汽車風扇日用品方面

聚鄰苯二甲醯胺（ PPA ， Polyphthalamide ）又稱作「 PPA樹脂」，是一類以對苯二甲酸或間苯二甲酸為原料生產的部分芳香族聚酞胺，並非以鄰苯二甲酸為原料生產的，鄰苯二甲酸在合成過程中會因其兩個相鄰的羧基發生反應，生成酞亞胺而不是芳香族聚酞胺。2003年美國材料實驗協會 (ASTM)將 PPA 定義為 : 在分子鏈重複單元結構中的二竣酸部分，要含有至少 55% 的間苯二甲酸結構或對苯二甲酸結構，或者兩種結構的組合。PPA 的出現填補了傳統的工程塑料與高成本特種聚合物之間在成本與性能方面的空白。 PPA 的熱變形溫度可高達 300℃ 以上，連續使用溫度可達 170℃ 。純 PPA呈不透明的白色，產品既有結晶態的也有非結晶態的， PPA 的最大結晶度為 20.3% ，其玻璃化溫度在 135℃左右。非結晶態的 PPA主要用於要求阻隔性能的場合；半結晶態的 PPA樹脂主要用於注塑加工，也用於其它熔融加工工藝。

PPA

LCP的性質： 強度及物理特性PPA樹脂比脂肪類聚醯胺如尼龍66等更結實堅硬，而且蠕變、疲勞和耐化學品性能也好得多。例如：含 45％玻璃短纖維的 PPA樹脂，抗張強度約276MPa ，彎曲模量超過 13786MPa ，熱變形溫度（ HDT ）為 287℃ 。而即使礦物填料級的 PPA ，抗張強度也能達到 117MPa 。雖然 PPA樹脂的延展性不如尼龍6，然而，已經開發出未增強的衝擊改性級 PPA樹脂，其缺口懸臂樑式衝擊強度高達 20 英尺 ·磅／英寸。 耐熱性PPA 耐熱性只略遜於一些液晶聚合物和聚酞亞胺。它的熱變形溫度為 285℃ ，玻瑞化溫度 135℃ ，熔點 310℃ 。用玻璃增強的 PPA樹脂有很高的 HDT值(1.82 MPa 下為 295-297 )℃ ，能耐受很高溫度的短期作用，例如：在一個供爐中或者在蒸汽相和在紅外逆流團結過程中， PPA樹脂的熱氧化穩定性使它能耐長期高溫作用，玻璃增強級 PPA ，在 150-185℃ 下可連續使用 5000小時，在130-165℃ 下可連續使用 2萬小時。PPA 的耐熱性介於 PA66與 PPTA之間。聚對苯甲酸胺 (PBA), 聚對苯二甲酸對苯二胺 (PPTA)及聚間苯二甲酸間苯二按 (PMIA) 等全芳香族聚酸胺的熔點太高，難以用常規的塑料加工方法加工。相對而言， PPA 比較容易加工，可擠出成型、注塑成型甚至是吹塑成型，所以在普通尼龍難以滿足現代工業需求時， PPA

得到了廣泛的關注和研究。

耐焊錫性近年來，電子電力元件的微型化、密集化、促進了電子電器工業表面貼裝技術( 簡稱 SMT) 的出現和發展，同時也促使了具有優異耐錫焊、耐熱性能和尺寸穩定性的工程塑料的發展。早在 2003年，國外 SMT技術應用覆蓋面就已經達到 80% 。表面貼裝技術是指在集成電路板組裝焊接過程中將連接器、繼電器、電容器等各種電器元件同時置於紅外加熱裝置中加熱、安裝、連接在線路板上的一種新型焊接技術。所以，這種新技術對製作電子元件和線路板塑料材料的耐迴流性和尺寸穩定性的要求更加苛刻。而以往的高性能工程塑料聚苯硫醚(APPS) ，液晶高分子 (LCP) ，耐熱性 PA46 在應對這種技術革新時顯得力不從心，所以研究新型適用 SMT技術、具有優異耐錫焊性能的 PPA 成為了耐高溫工程塑料領域研究的熱點。 耐化學性在一般條件下， PPA樹脂對脂肪烴、芳香烴、氯代烴、酯、酮、醇和大多數水溶液表現出優秀的抗溶性。但是 PPA樹脂不能經受極強的酸和強氧化劑作用，可溶於酚和甲酚。 阻燃性PPA 並非天生阻燃，根據 UL94標準，阻燃酯牌號的樹脂的定級為 VO ，直至0.031 英寸厚度。

PPA的應用：PPA 有廣闊的應用領域，如工程部件、耐用消費品、管道零件、電動工具、電力電子部件、照明部件、汽車部件等。如在汽車工業，用它可製作高強度、高韌性和耐化學性的輸送流體部件、燃料零部件、機械部件，也可製作液面元件、燈具裝配部件、反射器、葉輪、殼蓋、輪罩等。

電力元件的發展方向是小型化和高溫團結，阻燃級 PPA 具有優良的電性能、很高的 HDT值、高的高溫彎曲模量、能以最小的溢料加工成長的薄壁部件，因此適合於製作開關設備、連接件、電刷座和馬達托架。

礦物填料級 PPA 用於反光表面和鍍金屬方面的用途，包括汽車前燈、裝飾用管件和硬體。

未經增強的衝擊改性級 PPA 有極好的均衡機械性、高溫性能。超常的韌性且這些性能受濕度的影響極小，其用途包括油田部件、軍用品、體育用品、風扇葉輪和齒輪及個人安全用品。

PEEKPEEK的性質： 耐化學性：對於一般的化學溶劑， PEEK 均不會溶解，而半結晶型（ Semi-

crystalline ）的 PEEK ，除強酸之外，能抵抗所有的有機與無機液體。 耐高溫性： PEEK 的玻璃轉換溫度 Tg 為 143℃ 而融化溫度為 343℃ ，根據實驗顯示 PEEK 的 熱變形溫 度 為 315℃ ， 並 能長期於 260℃ 下 的環境使用（ RTI＝ 260℃ ）。

耐燃性與低排煙性： PEEK 不 需 加 入防火 劑 ，便能符合 V-0 （厚度 ：1.45mm ）的耐燃標準； PEEK 的排煙量與一般的熱塑性塑膠比較，幾乎沒有氣體溢出。

電氣性：在不同的溫度及壓力下， PEEK依然能保持優良的電氣性。 耐水性： PEEK 可在超過 250℃ 的高壓蒸汽環境下長期使用，並且不會有明顯的變化發生。

加工性： PEEK 在加工上最大的優點，即是在以射出成型後，不需進行回火處理，便能保持穩定的物性，而 PEEK省去韌化所需的處理，使得它具有更高的經濟價值。

電氣絕緣體與外殼： PEEK 的性質非常穩定，經長時間使用後亦不易改變，在嚴苛的環境下均能保持原物性，且具優良的絕緣性、機械強度與耐溫性（熔點：343℃ ），因此可適用於航太工業、醫療、研究器材等

PEEK的應用：

電子連接器：做為電子連接器的扇面，由於 PEEK 具有優良的電氣性、耐溫性及耐 化學性 ， 可取代傳統 PAI 材 料 ， 並符合北約 組織（ NATO ）之規範（ American Connector Standard MIL-O-26482)

半導體載體：半導體的製造與運輸過程均非常精密，且需避免各種化學物質的污染， PEEK 在抗化學性上的優異表現，恰可取代傳統 PTFE 的載體，在加上PEEK 的低排煙性、尺寸安定性與優良的機械強度，將可保障晶圓的安全

電線包覆材料：傳統的 PVC 材質電線，其耐溫及抗老化性僅能適用於一般用途， PEEK 具有優異的耐溫性（超過 200℃ ）、抗化學性病不會釋放化學物質，可作為精密器材、航太工業及耐溫導線之用