放進烤箱就會縮小的熱縮片是用什麼做的?

2021-02-19 中科院物理所

熱縮片是手工愛好者的好夥伴，人們在這些薄薄的塑料板上描繪喜歡的圖案，它可以很輕鬆地進行裁剪和打孔，而一旦把它放進烤箱或者用熱風槍加熱，神奇的事情就發生了：薄薄的大塑料片迅速地收縮，變成了一小塊厚塑料片，尺寸只剩下原來的1/4左右。然後，它就變成了各種漂亮的小掛件。

在烤箱中收縮的熱縮片，圖片來源：giphy

這種手工材料的化學成分是聚苯乙烯，也就是那種回收符號是6的塑料。聚苯乙烯是一種透明、質量輕、硬質的熱塑性塑料，它在生活中也有很多應用，比如很多飲料杯蓋都是這種材質，泡沫塑料「保麗龍」指的也是發泡的聚苯乙烯。

聚苯乙烯的結構單元

塑料板受熱收縮的性質源於加工過程中預先進行的拉伸。熱縮片是一種雙向拉伸的聚苯乙烯薄片，在生產過程中，它經過了兩個方向的拉伸處理，並通過冷卻使材料中的分子「固定」在了拉伸的狀態。這樣加工過的塑料製品會出現形狀記憶效應，當再次加熱軟化時，拉伸狀態的聚苯乙烯分子又得到了更大的活動餘地，它們會傾向於恢復到拉伸之前較為蜷曲、收縮的狀態。雙向拉伸的薄膜熱收縮更加均勻，因此熱縮片在經歷了一些魔性的扭曲之後，最終還能恢復到接近平展的狀態，上面的圖案也不會有明顯的變形。同樣原理的熱收縮塑料薄膜在包裝材料中應用也很廣泛。


其他在生產過程中經歷了拉伸的塑料製品也有類似的熱縮現象，比如飲料瓶和一次性塑料杯，有興趣可以用熱風槍吹一吹觀察一下。另外熱縮片真的很好玩！沉迷做熱縮片停不下來……

更多閱讀：熱縮片也有科研用途

來源：酷炫科學

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