PE 是全球用量最大、產量最普及的塑膠原料。但 PE 不只一種：LDPE、HDPE、UHMWPE 之間特性差距很大，選錯一級不只翹曲、縮水，還可能直接讓良率崩盤。這篇從 PE 分類、耐熱與化學特性、典型應用，到射出代工的工藝細節，一次幫你看懂怎麼指定規格、怎麼避坑。
一、PE 塑膠是什麼？聚乙烯的基本概念
PE 全名為聚乙烯（Polyethylene），是由乙烯單體（Ethylene, C₂H₄）聚合而成的熱塑性塑膠。1933 年由英國 ICI 公司意外合成，發展至今已是全球用量第一大的塑膠原料，產量占全球塑膠總量約三分之一。
PE 在台灣的塑膠射出產業中應用範圍極廣，從家用桶、瓶蓋、醫療軟管、工業棧板、化學容器到耐磨機構件，幾乎每個產業都會用到。也因為 PE 牌號太多、性質範圍太大，採購與工程端在開規格時最容易踩雷。
常聽到的「PE 塑膠」其實是個大類別，要精準指定，必須再分到 LDPE、HDPE、UHMWPE 等子分類。
二、PE 三大主要分類：LDPE / HDPE / UHMWPE 怎麼分？
PE 根據分子鏈的密度與分支結構，主要分成以下五個子類，但業界最常用的是前三項：
| 分類 | 密度(g/cm³) | 特性 | 常見應用 |
|---|---|---|---|
| LDPE 低密度聚乙烯 | 0.910–0.925 | 分子鏈分支多、柔軟、透光性佳、易加工 | 塑膠袋、保鮮膜、軟管、瓶蓋墊圈 |
| LLDPE 線性低密度 | 0.915–0.940 | 類似 LDPE 但抗拉強度更高、抗穿刺 | 農膜、工業膜、購物袋 |
| HDPE 高密度聚乙烯 | 0.941–0.965 | 分子鏈線性、剛性高、耐化學、可承重 | 油桶、化學桶、瓶蓋、棧板、玩具 |
| UHMWPE 超高分子量 | 0.930–0.945 | 分子量達 300 萬以上，極耐磨、自潤滑、抗衝擊 | 滑塊、軸承、防彈板、人工關節 |
| mPE 茂金屬 PE | 0.880–0.940 | 分子量分佈窄、透明度與韌性兼具 | 高階薄膜、醫療包材 |
選材重點：同樣叫 PE，LDPE 是軟的、HDPE 是硬的、UHMWPE 是耐磨王。三者完全不能互換，採購端寫規格時務必指定到子分類＋牌號，例如「HDPE Formosa 9001」而不是只寫「PE」。
三、PE 的耐熱、耐化學與物理特性
很多客戶詢單時最常問的第一句就是：「PE 可以耐多少度？」答案要分清楚連續使用溫度與短時間耐熱溫度。
① 耐熱性
- LDPE：軟化點約 85–95°C，連續使用建議 ≤ 70°C
- HDPE：軟化點約 120–130°C，連續使用建議 ≤ 100°C
- UHMWPE：可短時承受 130°C，連續使用 80°C
常見誤解：「PE 可耐熱 100°C」這個說法只適用於 HDPE 短時間接觸沸水或蒸氣，不能解讀為「可以做為長期耐熱件」。需要耐高溫（如熱水壺、咖啡機零件）應改用 PP、PC 或 PA66。
② 耐化學性
- 耐酸、耐鹼、耐鹽水：極佳
- 耐有機溶劑（酒精、丙酮、汽油）：常溫下尚可，高溫會膨潤
- 耐 UV：差（純 PE 在戶外 6–12 個月會脆化，需添加抗 UV 母粒）
- 耐氧化：常溫穩定，但長期受熱會降解
③ 物理特性
- 密度：0.91–0.97 g/cm³（比水輕，可浮於水上）
- 拉伸強度：LDPE 約 8–12 MPa；HDPE 約 22–31 MPa
- 衝擊強度：UHMWPE 最高，是 HDPE 的 6–10 倍
- 吸水率：< 0.01%（極低，尺寸穩定）
- 絕緣性：優異，常作為電線電纜被覆材
四、PE 典型應用產品（依產業分類）
PE 因為價格便宜、加工容易、耐化學性佳，跨產業應用範圍極廣，下表整理常見應用：
五、PE 射出代工：6 個工程要點
PE 看起來好做，但實際射出時有幾個眉角不留意，就很容易出現翹曲、縮水、流痕等問題。以下是緯凱 30 年射出經驗整理的關鍵工藝參數與設計建議：
1壁厚設計
PE 屬於結晶型塑膠，壁厚不均極易翹曲。建議：
- 標準壁厚：1.0–3.5 mm
- 同一件產品壁厚差異 ≤ 30%
- 避免厚實心結構，需以肋條加強
為什麼重要：PE 收縮率比 ABS、PC 高 2–3 倍，壁厚不均會造成冷卻速率差異，最終形成內應力導致翹曲。
2縮水率設定
PE 縮水率因子類別差異很大，模具設計階段必須精確設定：
- LDPE：1.5–3.5%
- HDPE：2.0–4.0%
- UHMWPE：3.5–5.0%
採購提醒：不同牌號的 PE 縮水率不同，模具開好後若換料，尺寸可能完全跑掉。建議簽長期供料協議或鎖定牌號。
3料溫與模溫
- 射出料溫：180–260°C（HDPE 偏高、LDPE 偏低）
- 模溫：30–60°C
- UHMWPE 一般難用射出成型，多採壓塑或加工棒材切削
為什麼重要：PE 流動性極佳，料溫太高會降解產生氣紋；模溫太低會冷卻過快、表面光澤差。
4進膠口設計
- 建議使用點澆口或側澆口
- 大件容器類可採三點進膠平衡流動
- 避免直澆口殘留，影響後段組裝
5冷卻水路
- 冷卻水路距離模穴表面 ≤ 25 mm
- 需均勻分布，避免單側冷卻造成翹曲
- 厚壁件可考慮加入冷卻針或銅鈹合金鑲塊加速冷卻
6表面處理與印刷
PE 表面能（Surface Energy）極低，印刷與貼標前必須先做電暈處理或火焰處理，達到 38–42 dyne/cm 才能附著油墨。
採購提醒：如果產品後段需要印刷、貼標、燙金，務必在詢單階段先告知射出廠，工序排程才能銜接得上。
六、PE 採購規格指定：5 個必填欄位
避免「報價跑掉、量產換料」的最有效方法，就是規格寫清楚。完整 PE 採購規格應包含：
- 子分類：LDPE / LLDPE / HDPE / UHMWPE / mPE
- 品牌牌號：例如 Formosa Plastics 9001、ExxonMobil HD 6706、LyondellBasell Lupolen
- 熔融指數（MI / MFR）：影響流動性，射出成型常用 4–25 g/10min
- 密度：標出 0.95 還是 0.92，確認子分類正確
- 認證需求：FDA 21 CFR 177.1520（食品）／USP Class VI（醫療）／RoHS（環保）／UL94（防火）
範例（食品桶規格寫法）：HDPE Formosa 9001 / MI 8 g/10min / 密度 0.952 g/cm³ / 符合 FDA 21 CFR 177.1520 / 顏色 Pantone 7689 C。
七、PE vs PP 怎麼選？採購端最常糾結的對照表
許多採購在 PE 與 PP 間猶豫，因為兩者價格接近、應用重疊度高。以下是關鍵差異對照：
| 比較項目 | PE（HDPE） | PP |
|---|---|---|
| 耐溫 | 連續使用 ≤ 100°C | 連續使用 ≤ 120°C（可耐沸水殺菌） |
| 剛性 | 中等，較有韌性 | 剛性高，但低溫變脆 |
| 抗衝擊 | 佳（即使低溫不脆） | 低溫易脆裂 |
| 透明度 | 半透明（LDPE）／不透明（HDPE） | 半透明（PP-R 可調至高透） |
| 耐油性 | 普通 | 較佳 |
| 價格 | 稍低 | 稍高 5–10% |
| 典型應用 | 桶、瓶蓋、塑膠袋、軟管 | 食品容器、便當盒、家電件、汽車件 |
選擇邏輯：常溫＋怕摔→選 PE；高溫殺菌＋要剛性→選 PP。產品要進電鍋蒸或熱水消毒一定選 PP；冷藏＋怕低溫脆裂選 PE。
八、PE 射出常見地雷：5 個翻車現場
- 只寫「PE」不寫子分類，射出廠用 LDPE 試做但客戶要的是 HDPE，整批報廢。
- 沒做電暈處理就拿去印刷，油墨刮一下就掉，後段全要重工。
- 戶外使用沒加 UV 母粒，產品出貨半年就在客戶現場脆化裂開。
- 食品級認證沒指定條文，射出廠用一般工業級 PE，客戶送驗 FDA 直接退件。
- 換料商換到不同牌號，縮水率變了、尺寸跑了，模具重修花一輪錢。
九、常見問題 FAQ
Q1：PE 可以耐熱多少？能用在熱水壺嗎？
HDPE 連續使用上限約 100°C，可短時接觸 100°C 熱水。但長期受熱（如熱水壺、咖啡機內件）建議改用 PP、PC、PPSU 或 PA66。
Q2：PE 適合做食品容器嗎？
適合，但必須選擇食品級 HDPE（如 Formosa 9001、ExxonMobil HD 6706），並通過 FDA 21 CFR 177.1520。一般工業級 PE 不可用於食品接觸。
Q3：PE 能做雙料射出嗎？
PE 通常作為硬料主體，可搭配 TPE/TPR 做軟硬一體握感件。但 PE 與 ABS、PC 相容性差，雙料射出容易脫層，需慎選黏結層或機構卡榫設計。
Q4：PE 為什麼容易翹曲？怎麼預防？
PE 收縮率高（2–4%）且結晶性強，壁厚不均、冷卻不均都會造成翹曲。預防做法：壁厚統一、增加肋條、冷卻水路均勻分布、模溫穩定控制。
Q5：UHMWPE 為什麼比 HDPE 貴 3–5 倍？
UHMWPE 分子量達 300 萬以上（HDPE 約 5–20 萬），分子鏈長帶來極佳耐磨與抗衝擊，但流動性極差、無法用一般射出機加工，多以壓塑或加工棒材切削，成本自然高。
Q6：PE 與 PP 哪個比較環保？可以回收嗎？
兩者都是熱塑性塑膠、均可回收，PE 回收編號為 ②（HDPE）與 ④（LDPE），PP 為 ⑤。台灣回收體系兩者都有相對成熟的回收管道。
Q7：PE 射出最少要做多少數量才划算？
取決於模具費攤提。以單穴模 30 萬模具費計算，年產 3 萬件以上才會比代工開模划算。年產量小可考慮多穴共模或現成標準件。
Q8：可以指定要用哪一家原料商的 PE 嗎？
可以。常合作的 PE 原料商有台塑（Formosa Plastics）、ExxonMobil、LyondellBasell、Dow、SABIC 等。在詢單階段指定品牌與牌號，射出廠會依規格採購與報價。
十、為什麼選擇緯凱工業做 PE 射出代工
緯凱深耕塑膠射出產業 30 年，PE 相關產品從消費家用桶、醫療軟管到工業耐磨件都做過，累積了：
- 設備：30–140 噸日本 FANUC 全電射出機 + YUSHIN 機械手 + 一萬級無塵室
- 設計：CREO 3D / CAD 2D 全程自有設計，可在開模前預判 PE 翹曲、縮水風險
- 原料管理：長期合作 PE 原料商（台塑、ExxonMobil、LyondellBasell），鎖定牌號穩定供料
- 品質：ISO 9001:2015、QMS 醫療器材製造商許可證、AOI 全檢、首末件＋巡迴抽檢
- 數位化：ERP + MES + IOT 機聯網，生產進度 24 小時可視化
- 承諾：4P 原則——Partner / Promise / Professional / Precision
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