第107篇｜耐溶劑性
第107篇｜耐溶劑性
Solvent Resistance
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一句話定義
耐溶劑性（Solvent Resistance）是指材料在接觸有機溶劑、化學品或清洗劑時，仍能維持其結構完整性、機械性能與接著強度，而不發生溶脹、軟化、溶解或降解的能力。
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為什麼重要
有些膠。
⸻
剛做好時。
⸻
強度很漂亮。
⸻
拿去測試。
⸻
全部合格。
⸻
結果碰到：
MEK。
⸻
乙酸乙酯。
⸻
甲苯。
⸻
整片軟掉。
⸻
甚至直接溶掉。
⸻
這時候問題就來了。
⸻
接得牢。
⸻
不代表活得久。
⸻
真正的考驗。
⸻
往往不是接著時。
⸻
而是接著之後。
⸻
材料是否能承受：
化學世界的攻擊。
⸻
基本原理
高分子材料與溶劑接觸時。
⸻
可能發生三種情況：
不影響
⸻
溶劑無法進入材料。
⸻
性能維持穩定。
⸻
溶脹（Swelling）
⸻
溶劑進入聚合物。
⸻
體積膨脹。
⸻
強度下降。
⸻
溶解（Dissolution）
⸻
高分子鏈被分散。
⸻
材料失去結構。
⸻
完全失效。
⸻
溶脹是什麼？
溶脹（Swelling）。
⸻
是耐溶劑問題最常見現象。
⸻
溶劑滲入聚合物網路。
⸻
造成：
Volumeuparrow
⸻
材料變軟。
⸻
模數下降。
⸻
尺寸改變。
⸻
為什麼有些材料會溶解？
因為：
相似相溶。
⸻
高分子與溶劑極性接近時。
⸻
容易互相混合。
⸻
形成：
Solution。
⸻
因此：
材料被溶解。
⸻
Hansen溶解度參數
現代高分子工程常利用：
Hansen Solubility Parameter。
⸻
簡稱：
HSP。
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評估材料與溶劑相容性。
⸻
當兩者參數越接近。
⸻
越容易：
溶脹。
⸻
甚至溶解。
⸻
耐溶劑性的本質
其實就是：
阻止溶劑進入聚合物。
⸻
因此：
交聯越高。
⸻
通常耐溶劑越好。
⸻
為什麼交聯有幫助？
交聯後形成：
Crosslink Network。
⸻
結構如下：
Polymer Chainsrightarrow Crosslinked Network
⸻
溶劑雖然能進入。
⸻
卻難以將分子鏈分開。
⸻
因此：
不易溶解。
⸻
Solvent Resistance與交聯密度
一般而言：
Crosslink DensityuparrowRightarrow Solvent Resistanceuparrow
⸻
因此：
高交聯PU。
⸻
通常耐溶劑較佳。
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聚酯型PU
Polyester Polyol。
⸻
通常具有：
• 高極性
• 緻密結構
⸻
因此：
耐油性佳。
⸻
耐溶劑性佳。
⸻
聚醚型PU
Polyether Polyol。
⸻
耐水解優異。
⸻
但耐溶劑通常略低。
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因此：
需依用途選擇。
⸻
聚碳酸酯型PU
Polycarbonate Polyol。
⸻
兼具：
• 高耐水解
• 高耐溶劑
⸻
屬於高階系統。
⸻
三種PU耐溶劑比較
系統 耐溶劑性
Polyether PU ★★★☆☆
Polyester PU ★★★★★
Polycarbonate PU ★★★★★
⸻
常見溶劑攻擊能力
溶劑 破壞能力
Acetone ★★★★★
MEK ★★★★★
Toluene ★★★★★
EA ★★★★☆
IPA ★★☆☆☆
Water ★☆☆☆☆
⸻
不同材料差異極大。
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MEK Double Rub Test
塗料產業常用測試：
MEK Double Rub。
⸻
利用MEK反覆擦拭。
⸻
評估：
交聯完整性。
⸻
耐溶劑能力。
⸻
Solvent Resistance與硬段
PU硬段增加。
⸻
氫鍵增加。
⸻
聚集力提高。
⸻
因此：
耐溶劑性提升。
⸻
Solvent Resistance與分子量
分子量提高。
⸻
鏈段移動困難。
⸻
因此：
耐溶劑性改善。
⸻
Solvent Resistance與結晶度
結晶區域。
⸻
溶劑較難進入。
⸻
因此：
Crystallinity ↑
⸻
耐溶劑性通常提高。
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Solvent Resistance與溫度
高溫下。
⸻
溶劑擴散速度提高。
⸻
因此：
耐溶劑能力下降。
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Solvent Resistance與接著力
溶劑侵入界面後。
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可能造成：
• Adhesion下降
• Cohesion下降
⸻
導致：
Delamination。
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Solvent Resistance與軟包裝
軟包裝常接觸：
• 酒精
• 油脂
• 香精
• 清潔劑
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因此必須具備：
良好耐溶劑能力。
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Solvent Resistance與電子材料
電子清洗製程。
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常使用：
IPA。
⸻
MEK。
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特殊清洗液。
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因此需評估：
耐化學品能力。
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Solvent Resistance與汽車材料
汽車內裝可能接觸：
• 汽油
• 柴油
• 潤滑油
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因此耐溶劑非常重要。
⸻
如何提升耐溶劑性？
主要方法：
提高交聯密度
⸻
提高硬段比例
⸻
使用聚酯Polyol
⸻
使用聚碳酸酯Polyol
⸻
提高結晶度
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重要數據或表格
PU耐溶劑能力比較
類型 耐溶劑性
Polyether PU ★★★☆☆
Polyester PU ★★★★★
Polycarbonate PU ★★★★★
TPU ★★★★☆
高交聯PU ★★★★★
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提升耐溶劑的方法
方法 效果
提高交聯密度 ↑↑↑
增加硬段 ↑↑
聚酯Polyol ↑↑
聚碳酸酯Polyol ↑↑↑
提高結晶度 ↑
⸻
與接著工程的關係
Solvent Resistance直接影響：
Chemical Resistance
耐化學性。
⸻
Bond Durability
接著壽命。
⸻
Peel Strength Retention
剝離強度保持率。
⸻
Product Lifetime
產品壽命。
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Packaging Reliability
包裝可靠度。
⸻
Industrial Performance
工業性能。
⸻
因此是高性能接著劑的重要設計指標。
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軟包裝案例
耐酒精包裝。
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通常需：
高交聯PU。
⸻
電子案例
電子清洗製程。
⸻
需抵抗IPA侵蝕。
⸻
汽車案例
燃油接觸區域。
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需高耐溶劑系統。
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常見應用
PU Adhesive
聚氨酯接著劑。
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Electronic Materials
電子材料。
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Automotive Interior
汽車內裝。
⸻
Flexible Packaging
軟包裝。
⸻
Industrial Coating
工業塗料。
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TPU
熱塑性聚氨酯。
⸻
相關名詞
• Chemical Resistance（耐化學性）
• Crosslink Density（交聯密度）
• Polyester Polyol（聚酯多元醇）
• Polyether Polyol（聚醚多元醇）
• Polycarbonate Polyol（聚碳酸酯多元醇）
• Swelling（溶脹）
• Hansen Solubility Parameter（HSP）
• Cohesion（內聚力）
⸻
FAQ
Q1：耐溶劑性與耐水性一樣嗎？
不一樣。
水只是眾多溶劑之一。
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Q2：交聯越高耐溶劑越好嗎？
一般而言是。
但過高可能造成脆化。
⸻
Q3：聚酯型PU為什麼耐溶劑較好？
因為極性高且分子聚集力較強。
⸻
APLC觀點
根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗，許多接著失效案例其實不是強度不足，而是溶劑侵蝕造成的慢性破壞。
產品剛出廠時看起來完美。
但當它開始接觸油脂、酒精、清潔劑與各種化學品時，真正的考驗才開始。
在接著工程裡，接得牢只是第一步。
能在化學環境中活下來，才是真正的實力。
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延伸閱讀
• Chemical Resistance（耐化學性）
• Crosslink Density（交聯密度）
• Polyester Polyol（聚酯多元醇）
• Polyether Polyol（聚醚多元醇）
• Polycarbonate Polyol（聚碳酸酯多元醇）
• Swelling（溶脹）
• Hansen Solubility Parameter（HSP）
• Cohesion（內聚力）
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參考文獻
1. Oertel, G. Polyurethane Handbook.
2. Randall, D. & Lee, S. The Polyurethanes Book.
3. Hansen, C.M. Hansen Solubility Parameters: A User’s Handbook.
4. Polymer.
5. Journal of Applied Polymer Science.
6. Progress in Polymer Science.
7. Polymer Testing.
8. Reactive and Functional Polymers.
Solvent Resistance
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一句話定義
耐溶劑性（Solvent Resistance）是指材料在接觸有機溶劑、化學品或清洗劑時，仍能維持其結構完整性、機械性能與接著強度，而不發生溶脹、軟化、溶解或降解的能力。
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為什麼重要
有些膠。
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剛做好時。
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強度很漂亮。
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拿去測試。
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全部合格。
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結果碰到：
MEK。
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乙酸乙酯。
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甲苯。
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整片軟掉。
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甚至直接溶掉。
⸻
這時候問題就來了。
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接得牢。
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不代表活得久。
⸻
真正的考驗。
⸻
往往不是接著時。
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而是接著之後。
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材料是否能承受：
化學世界的攻擊。
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基本原理
高分子材料與溶劑接觸時。
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可能發生三種情況：
不影響
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溶劑無法進入材料。
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性能維持穩定。
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溶脹（Swelling）
⸻
溶劑進入聚合物。
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體積膨脹。
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強度下降。
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溶解（Dissolution）
⸻
高分子鏈被分散。
⸻
材料失去結構。
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完全失效。
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溶脹是什麼？
溶脹（Swelling）。
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是耐溶劑問題最常見現象。
⸻
溶劑滲入聚合物網路。
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造成：
Volumeuparrow
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材料變軟。
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模數下降。
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尺寸改變。
⸻
為什麼有些材料會溶解？
因為：
相似相溶。
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高分子與溶劑極性接近時。
⸻
容易互相混合。
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形成：
Solution。
⸻
因此：
材料被溶解。
⸻
Hansen溶解度參數
現代高分子工程常利用：
Hansen Solubility Parameter。
⸻
簡稱：
HSP。
⸻
評估材料與溶劑相容性。
⸻
當兩者參數越接近。
⸻
越容易：
溶脹。
⸻
甚至溶解。
⸻
耐溶劑性的本質
其實就是：
阻止溶劑進入聚合物。
⸻
因此：
交聯越高。
⸻
通常耐溶劑越好。
⸻
為什麼交聯有幫助？
交聯後形成：
Crosslink Network。
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結構如下：
Polymer Chainsrightarrow Crosslinked Network
⸻
溶劑雖然能進入。
⸻
卻難以將分子鏈分開。
⸻
因此：
不易溶解。
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Solvent Resistance與交聯密度
一般而言：
Crosslink DensityuparrowRightarrow Solvent Resistanceuparrow
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因此：
高交聯PU。
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通常耐溶劑較佳。
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聚酯型PU
Polyester Polyol。
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通常具有：
• 高極性
• 緻密結構
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因此：
耐油性佳。
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耐溶劑性佳。
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聚醚型PU
Polyether Polyol。
⸻
耐水解優異。
⸻
但耐溶劑通常略低。
⸻
因此：
需依用途選擇。
⸻
聚碳酸酯型PU
Polycarbonate Polyol。
⸻
兼具：
• 高耐水解
• 高耐溶劑
⸻
屬於高階系統。
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三種PU耐溶劑比較
系統 耐溶劑性
Polyether PU ★★★☆☆
Polyester PU ★★★★★
Polycarbonate PU ★★★★★
⸻
常見溶劑攻擊能力
溶劑 破壞能力
Acetone ★★★★★
MEK ★★★★★
Toluene ★★★★★
EA ★★★★☆
IPA ★★☆☆☆
Water ★☆☆☆☆
⸻
不同材料差異極大。
⸻
MEK Double Rub Test
塗料產業常用測試：
MEK Double Rub。
⸻
利用MEK反覆擦拭。
⸻
評估：
交聯完整性。
⸻
耐溶劑能力。
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Solvent Resistance與硬段
PU硬段增加。
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氫鍵增加。
⸻
聚集力提高。
⸻
因此：
耐溶劑性提升。
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Solvent Resistance與分子量
分子量提高。
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鏈段移動困難。
⸻
因此：
耐溶劑性改善。
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Solvent Resistance與結晶度
結晶區域。
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溶劑較難進入。
⸻
因此：
Crystallinity ↑
⸻
耐溶劑性通常提高。
⸻
Solvent Resistance與溫度
高溫下。
⸻
溶劑擴散速度提高。
⸻
因此：
耐溶劑能力下降。
⸻
Solvent Resistance與接著力
溶劑侵入界面後。
⸻
可能造成：
• Adhesion下降
• Cohesion下降
⸻
導致：
Delamination。
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Solvent Resistance與軟包裝
軟包裝常接觸：
• 酒精
• 油脂
• 香精
• 清潔劑
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因此必須具備：
良好耐溶劑能力。
⸻
Solvent Resistance與電子材料
電子清洗製程。
⸻
常使用：
IPA。
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MEK。
⸻
特殊清洗液。
⸻
因此需評估：
耐化學品能力。
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Solvent Resistance與汽車材料
汽車內裝可能接觸：
• 汽油
• 柴油
• 潤滑油
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因此耐溶劑非常重要。
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如何提升耐溶劑性？
主要方法：
提高交聯密度
⸻
提高硬段比例
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使用聚酯Polyol
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使用聚碳酸酯Polyol
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提高結晶度
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重要數據或表格
PU耐溶劑能力比較
類型 耐溶劑性
Polyether PU ★★★☆☆
Polyester PU ★★★★★
Polycarbonate PU ★★★★★
TPU ★★★★☆
高交聯PU ★★★★★
⸻
提升耐溶劑的方法
方法 效果
提高交聯密度 ↑↑↑
增加硬段 ↑↑
聚酯Polyol ↑↑
聚碳酸酯Polyol ↑↑↑
提高結晶度 ↑
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與接著工程的關係
Solvent Resistance直接影響：
Chemical Resistance
耐化學性。
⸻
Bond Durability
接著壽命。
⸻
Peel Strength Retention
剝離強度保持率。
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Product Lifetime
產品壽命。
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Packaging Reliability
包裝可靠度。
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Industrial Performance
工業性能。
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因此是高性能接著劑的重要設計指標。
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軟包裝案例
耐酒精包裝。
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通常需：
高交聯PU。
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電子案例
電子清洗製程。
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需抵抗IPA侵蝕。
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汽車案例
燃油接觸區域。
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需高耐溶劑系統。
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常見應用
PU Adhesive
聚氨酯接著劑。
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Electronic Materials
電子材料。
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Automotive Interior
汽車內裝。
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Flexible Packaging
軟包裝。
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Industrial Coating
工業塗料。
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TPU
熱塑性聚氨酯。
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相關名詞
• Chemical Resistance（耐化學性）
• Crosslink Density（交聯密度）
• Polyester Polyol（聚酯多元醇）
• Polyether Polyol（聚醚多元醇）
• Polycarbonate Polyol（聚碳酸酯多元醇）
• Swelling（溶脹）
• Hansen Solubility Parameter（HSP）
• Cohesion（內聚力）
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FAQ
Q1：耐溶劑性與耐水性一樣嗎？
不一樣。
水只是眾多溶劑之一。
⸻
Q2：交聯越高耐溶劑越好嗎？
一般而言是。
但過高可能造成脆化。
⸻
Q3：聚酯型PU為什麼耐溶劑較好？
因為極性高且分子聚集力較強。
⸻
APLC觀點
根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗，許多接著失效案例其實不是強度不足，而是溶劑侵蝕造成的慢性破壞。
產品剛出廠時看起來完美。
但當它開始接觸油脂、酒精、清潔劑與各種化學品時，真正的考驗才開始。
在接著工程裡，接得牢只是第一步。
能在化學環境中活下來，才是真正的實力。
⸻
延伸閱讀
• Chemical Resistance（耐化學性）
• Crosslink Density（交聯密度）
• Polyester Polyol（聚酯多元醇）
• Polyether Polyol（聚醚多元醇）
• Polycarbonate Polyol（聚碳酸酯多元醇）
• Swelling（溶脹）
• Hansen Solubility Parameter（HSP）
• Cohesion（內聚力）
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參考文獻
1. Oertel, G. Polyurethane Handbook.
2. Randall, D. & Lee, S. The Polyurethanes Book.
3. Hansen, C.M. Hansen Solubility Parameters: A User’s Handbook.
4. Polymer.
5. Journal of Applied Polymer Science.
6. Progress in Polymer Science.
7. Polymer Testing.
8. Reactive and Functional Polymers.
