二、熱物性質

塑料的熱物性質可區分為: 　　1.容積性質(Volumetric properties)：比容(Specific volume)、密度(Density)及PVT關係 　　2.熱卡性質(Calorimetric properties)：比熱(Specific heat)、熱傳導係數(Thermal conductivity)、熔化熱 　　　　　　　　　　　　　　　　(Heat offusion)、結晶熱(Heat of crystallization) 　　3.轉移溫度(Transition temperature)：玻璃轉移溫度(Glass transition temperature)、熔點(melting point) 　　當聚合物在玻璃轉移溫度(Tg)時，會由較高溫時所呈現的橡膠態，轉至低溫呈現出似玻璃既硬又易脆的性質。結晶性(Crystalline)聚合物，由於具備晶格結構，即其高分子鏈排列有固定樣式(結晶過程中高分子鏈排入結晶格子中)，在發生相變化時，必須突破結構的能量障壁，才能使晶格結構崩潰，因此結晶性塑料具有明顯的相轉移溫度及潛熱值。一般來說，官能基小、結構簡單的分子，較易形成結晶性聚合物。而實際上沒有完全結晶的聚合物存在，微觀上必有分子排列不均的非結晶區域，所以玻璃轉移點是聚合物在使用上相當重要的一個指標，事實上聚合物會呈現塑膠態或橡膠態全視Tg與當時使用時的溫度而定。 　　　　Tuse > Tg →橡膠態 如：室溫(25℃) > 橡膠(Tg=-67℃)∴輪胎在常溫下呈現彈性。 　　　　Tuse < Tg →玻璃態 如：室溫(25℃) < 聚笨乙烯(Tg=105℃)∴原子筆外殼呈現剛性。 　　可使用熱差掃描熱卡計(Differential Scanning Calorimeter，DSC)來測試聚合物的熱性質。其基本原理為樣品與參考物維持相同的溫度及升溫速率，由於樣本和參考物所吸收的能量會有差異，所以當感熱器感應到有溫度差時，加熱器會對較冷者加熱到二者溫度相等，此時儀器會記錄補償樣品吸熱或放熱反應所損失或增加之熱量(即樣品產生吸熱反應時，加熱器提供熱量於樣品；樣品產生放熱反應時，加熱器提供熱量於參考物，使二者的溫度差為零)，並於DSC的圖形上表達出來，再藉由熱力學的推導應用來分析聚合物的Tg、Tm、Cp(Heat Capacity，熱容量，將單位塑料溫度提高一度所須的熱量)、熔化熱(Heat of Fusion，單位塑料由固態熔化至液態所需的熱量)、結晶熱(Heat of Crystallization，結晶性塑料在結晶過程中所釋放的熱量)等相關的熱物性質。