化学示範实验:热缩片(热塑片)

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听过「热缩片」吗?大概很多人没听过,不过你到书店一定看过店家或出版商用塑胶套密封的新书,或者用过热收缩套管,其实热缩片的原料也是塑胶,他们都是热塑性材料。此实验让学生从市售热缩片自製各类挂饰、手机吊饰、钥匙圈,进而认识了解热塑性材料。

一、实验目的:
1. 使学生了解聚合物之基本概念,并认识并能区别「热固性」与「热塑性」材料之差异。
2. 透过材料特性诱导学生加上巧思创新应用,培养其思考能力。
二、实验原理:
热收缩材料为塑胶材料。塑胶是高分子化合物,依据加工性质可分为「热固性」与「热塑性」两种。其中热塑性塑胶为线性高分子,利用加热加压后会软化或熔解的性质使其流动成形,冷却时变成固体状态,加热塑形冷却过程可重複进行。由于热塑性塑胶加热后冷却收缩程度比热固性塑胶大,适用于製作热收缩管材、膜材和异形材,这种热收缩材料的径向收缩率可达50%~80%。热收缩材料主要特性是加热收缩紧包覆在物体外表面,能够起到绝缘、防潮、密封、保护和接续等作用。

三、实验器材:
化学示範实验:热缩片(热塑片)

四、实验步骤:
1. 首先将所需要的图案大小的热缩片剪下,利用砂纸选一面同方向磨成雾白状,将图案垫于下方用色铅笔描边、上色。若需写字则反面(光滑面)用油性奇异笔书写。
2. 使用油性彩笔在热缩片正反面依照主题彩绘设计,并利用剪刀修饰造型。上色完成后修剪四角或花边,在适当的位置打孔。(珠鍊则需要加大孔边否则串不进)
3. 使用烤箱前烤盘先用锡箔纸包好,第一次先预热1~3分钟,再放进热缩片约30~90秒的时间(相同大小的一起放,大块的烤较久)。在烤箱外观察,期间热缩片会扭曲变形是收缩中的现象。待收缩完成就会平均变平整比例均匀,就可立即取出利用书或平的物体将其压平,就算完成。若有部份比例不均可再次烘烤。但时间不可过久否则会有融化现象。长时间使用不需每次都加热,只要热缩片放进烤箱就开始变形收缩,表示温度够热,待收缩完成即可。
4. 将热缩片连同铝箔纸一起夹出,小心将热缩片夹至平坦处,使用纸镇趁热压平。
5. 使用透明喷漆于距离热缩片30公分处均匀喷漆,採用多次喷法,每隔10分钟喷上薄薄一层。
6. 喜爱亮面立体效果则可于加热后使用透明指甲油薄薄涂上一层,约十分钟乾燥后即呈现亮光的立体感。最后,成品可依设计加上吊链、皮绳,作成项鍊、手鍊、手机吊饰等,更可以做成一颗颗造型不同的钮扣,缝製于服饰上。

五、备注:
1. 作品若希望呈现透明状,则热缩片不要用砂纸磨直接用油性笔直接上色即可。
2. 可使用的颜料:铅笔、彩色铅笔、奇异笔、油性麦克笔。
3. 不可使用:水彩、蜡笔、广告颜料、压克力颜料、水性彩色笔。

实验过程:

1. 学生绘图中
化学示範实验:热缩片(热塑片)

2. 热缩片加热中,正在收缩
化学示範实验:热缩片(热塑片)

3. 成品
化学示範实验:热缩片(热塑片)


参考资料
1.邱上峰,小温度大变化之「越热越小器」,台北市惇叙高级工商职业学校。
2. 网路教学–高分子複材製造网站-第一章 导论
http://www.iaa.ncku.edu.tw/~young/pccl/ch1.html#plastic

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