眾所周知寶特瓶裝熱水會變形，但為什麼？

爛了吧!

在日常生活中，寶特瓶為我們提供了大量便利。在生活中應該都有遇到過，當熱水倒入寶特瓶時，瓶身會突然變得柔軟且向內收縮，你可能會想，為什麼會發生這種現象？原因和寶特瓶材質「聚對苯二甲酸乙二酯」（PET）相關。

接下來簡單的從兩個面向探討

一、寶特瓶的原料特性

寶特瓶主要材料是PET，這是一種常見的熱塑性塑膠材料

熱塑性性質
PET可以在加熱時變軟，在冷卻後重新變硬，這使它可以常被用來製造各種形狀。這是因為它的結構屬於半結晶結構(semi-crystalline)。
PET屬於半結晶性高分子，其結構中含結晶區和非結晶區(如圖)：

Dobrzański 2002

1. • 結晶區(Crystalline regions)：分子排列整齊有序，提供材料的剛性和耐化學性。
   • 非晶區(Amorphous regions)：分子排列無序，是材料透明和柔韌性的來源。寶特瓶主要透明，表示其結晶度較低，非結晶區比例較高。

在常溫時，非晶區域的分子缺乏足夠的動能，因此保持僵硬無法自由移動。而當寶特瓶遇熱時，非晶區的分子吸收熱量後獲得足夠能量，可以開始活動並滑動，這導致寶特瓶變得柔軟並失去原有的剛性。

二、內部壓力改變

當熱水倒入寶特瓶時，瓶內空氣溫度迅速上升，熱脹冷縮使得瓶內的壓力降低。此外，由於外部大氣壓的擠壓，加上遇熱變得柔軟的寶特瓶，瓶身逐漸失去支撐結構，最終發生塌陷，進一步改變了瓶身形狀。

Reference:

Krzysztof WAŁĘSA et al., “HOT PLATE BUTT WELDING OF THERMOPLASTIC DRIVE BELTS”,Journal of mechanical and transport engineering Vol.70,No.2