TPX

TPX因其突出且獨特的透明性、耐熱性及耐化學品性而有極為廣泛的應用。典型的應用包括醫療設備，實驗室器材、小器具、烤箱器具、烘烤盒、離形紙、電線與電纜塗覆，以及一些工業用途等。目前，三井化學為世界上唯一的TPX製造/銷售商。TPX為基於4-甲基戊烯(4-methylpentene)的聚烯烴。4-甲基戊烯可由丙烯二體化而得，而TPX為4-甲基戊烯的共聚合體，如下所示：

主要特色

機械性質

TPX的性質有點類似於聚烯烴，譬如TPX的某些機械性質與聚丙烯相當類似。當然，TPX也有其特別的地方。TPX的玻璃轉變溫度(Tg)約在20℃至30℃之間，因此，TPX在室溫或室溫以下的機械性質與在高溫下有所不同。TPX在室溫或低於室溫以下的機械性質與聚丙烯相似，但斷裂伸長率與耐衝擊強度略低一點。然而，在高溫下，TPX顯現更佳的柔曲性，因此有相當高的斷裂伸長率與耐衝擊強度。透明級TPX的成型品只要能保持良好形狀且無凹口，其耐衝擊強度可與聚丙烯均聚合體比擬，且優於聚苯乙烯(一般級)。另外，透明級TPX的曲折模數亦與聚丙烯相近。

TPX具有優良的耐蠕變性。TPX在20℃及50 kg/cm2的應力下的蠕變行為如圖1所示。由圖1可看出TPX的耐蠕變性較聚丙烯共聚合體及高密度聚乙烯為優。

光學性質

透明級TPX是無色的，其透光率可達90%。圖2比較TPX與各種材料在不同波長下的透光率。在可見光範圍內，TPX的透光率與PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)相當，略優於PS(聚苯乙烯)。而在紫外線範圍內，透明級TPX的透光率優於玻璃與其他透明樹脂。

熱性質

TPX的熔點約為240℃，所以具有優良的耐溫性。 TPX的熱變形溫度與聚丙烯(均聚合體)相當，但TPX的熔點高，使其維卡軟化點高於聚丙烯。溫度對TPX的抗張屈服強度的影響如圖3所示。由圖可看出TPX在150℃以上的溫度仍可維持一些強度，而聚丙烯已軟化。整體來說，TPX的使用溫度高於聚丙烯。另外，礦物填充級MBZ 230熱變形溫度會因曲折模數的提高而有所改善。

如果以2×120×20 mm試片夾起，觀察其在測試溫度下維持5小時後的變形量。TPX與一些樹脂的熱變形試驗結果如圖4所示。很明顯的可看出TPX在高溫下的變形量要較其他樹脂小得多。從這個觀點來說，TPX具有相當優良的耐溫性。

TPX的耐高溫老化性極為突出。如果將TPX置於烘箱中老化，觀察其是否有產生破裂的現象，便可了解到其使用壽命。TPX在高溫下的使用壽命如圖5所示。由圖5可看出TPX的長期耐溫性相當優良。然而，必須注意的是TPX的使用壽命會受到安定劑配方與使用條件的影響性。在老化時，如果達到某一極限程度，TPX會變黃且變脆。

電氣性質

TPX分子中無極性基，因此TPX具有優異的電氣絕緣性質。TPX的介電常數非常低(2.12)，幾乎可以說是所有合成樹脂中最低者。以是FR-TPX具有優異的電氣性質。TPX的介電損失很低，如圖6及圖7所示。整體而言，TPX的電氣性質與聚四氟乙烯(PTFE)及電線電纜級低密度聚乙烯(LDPE)相當，有時更為優良。

密度

TPX的密度僅有0.83 g/cm3，可說是所有商業化的熱塑性塑膠中最低者。因此，TPX的比容(specific volume)要較其他樹脂為大，如圖8所示。其他透明樹脂如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(密度為1.20)，聚碳酸酯(PC)(密度為1.20)及聚苯乙烯(PS) (密度為1.05)比較，TPX的每單位體積的重量要小得多。

耐化學品性

TPX對許多化學品皆有優異的耐受性。然而，TPX會受到一些芳香族溶劑及鹵化碳氫化合物溶劑的影響，依環境條件而定。下表比較TPX與其他聚合體的耐化學品性。TPX的耐酸性與耐鹼性優異，對食用油的耐受性也是相當優異，但對一些溶劑如丙酮及三氯乙烯等的抵抗力較差。與一些透明樹脂如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚碳酸酯(PC)及聚苯乙烯(PS)比較，TPX的耐化學品性是相當優良的。

備註：
A：不變或影響很小；(A)：重量少許改變貨物性稍微降低；

B：膨潤，物性降低或外觀改變；
C：嚴重膨潤，外觀明顯改變；(C)：溶解；
(D)：破裂發生。

吸水率與耐沸水性

作為一種聚烯烴，TPX具有特別優良的耐化學品性，特別是耐溶劑龜裂(solvent cracking)性。評估耐溶劑龜裂性是將試片浸於溶劑中，施以應力一段時間後觀察是否有龜裂的現象。開始發生龜裂的應力稱為溶劑龜裂的端始應力(threshold stress)。一般而言，端始應力越高表示耐溶劑龜裂性越佳。然而，在溶劑中改變應力是相當麻煩的。利用彎曲變形量與曲折模數可計算出應力，可利用曲率持續變化的特殊的夾具使試片形成不同程度的變形。所用的試片尺寸為120X12.5X3.1 mm，而如圖9所示的具橢圓周線的夾具，其長軸為240 mm，短軸為80 mm，便可提供不同的曲率。變形的試片在溶劑中浸泡1小時後觀察其龜裂現象。而溶劑龜裂的端始應力δ便可由發生龜裂點的曲率(半徑)r依下式求得：

在此，E為試片的曲折模數，單位為kg/cm2，t為試片的厚度，單位為cm，而發生龜裂點的曲率r的單位為cm，因此端始應力δ的單位為kg/cm2。TPX與一些透明樹脂的溶劑龜裂發生的端始應力如下表所示。由下表的比較可看出，PMMA與PC容易造成溶劑龜裂，而TPX具有優良的耐溶劑龜裂性。

吸水率與耐沸水性

TPX的吸水率極低，僅為0.01%，因此對水及水蒸氣具有極高的耐受性。樹脂可能會因吸水而造成變形，因此，觀察吸水後的變形現象可評估耐水性。將尺寸為120x130x2 mm的試片與水的表面接觸，每隔一段時間觀察其變形量a，如圖11所示。而變形比的定義為(a-t)/t，在此，t為試片的厚度。TPX與一些樹脂的變形比與接觸水的時間的關係如圖11所示。很明顯的可看出TPX具有優異的耐水性。TPX與一些透明樹脂浸於沸水中，每隔一段時間後測量其光學性質，結果如圖12所示。PC與聚芳香酯(polyarylate) 在沸水中浸泡數十天後，透光率大幅降低，模糊度也大幅升高，顯示其耐沸水性不佳。而TPX在沸水中的透光率的降低量很小，而模糊度的升高也不大，因此具有優異的耐沸水性。

耐候性

TPX的耐候性與聚丙烯相當。TPX會受紫外線的影響而劣化，如圖13所示，在耐候試驗機中照射紫外線，TPX的抗張屈服強度會逐漸因劣化而下降。然而，此問題可利用UV安定劑加以解決。譬如說使用UV安定劑可提升TPX對紫外線的耐受性，如圖13所示，添加5%的UV安定劑後，TPX具有極為優良的抗紫外線性。

衛生安全性

基本上，TPX為一種惰性，無毒的材料，對人體健康無危險性。
一些可與食品接觸的食品級TPX符合美國FDA的規定(Code of Federal Regulations Title 21, Section 177.1520)，也遵守藥物主檔案3621 (Drug Master File 3621)及德國BGA建議(BGA recommendation)(A-XLIII)的要求。

食品級TPX符合日本政府標準(Japanese Government Standards)在與食品接觸的塑膠製家庭用品，容器及包裝應用上的要求(Notification No. 20, Ministry of Health and Welfare, 1982)。
食品級TPX亦符合日本衛生烯烴與苯乙烯塑膠協會(the Japan Hygienic Olefin and Styrene Plastics Assosiation)對與食品接觸的塑膠製家庭用品，容器及包裝材料所作的標準規格。

燃燒性

TPX的燃燒性大致與聚丙烯相等，UL 94燃燒性是屬於HB級。TPX RT18的UL 746B溫度指數為115℃。

應用

TPX提供了許多性質的絕佳組合，適合於廣泛範圍的應用。下表描述TPX的各種應用所建議使用的等級與所利用的特性。