热塑性塑料在受热时的物理状态
(2012-12-24 17:17:23)
标签:
热塑性塑料杂谈 |
分类: 模具书籍 |
关键词:塑胶模具
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热塑性塑料在受热时的物理状态
热塑性塑料在受热时常存在的物理状态为玻璃态(结晶聚合物亦称结晶态)、高弹态和黏流态。图 所示为线型无定型聚合物和线型结晶型聚合物受恒定压力时变形程度与温度关系的曲线,也称热力学曲线。
图 线型聚合物的热力学曲线
—线型无定型聚合物;—线型结晶聚合物
1)玻璃态
塑料在温度 以下的状态是坚硬的固体,称之处于玻璃态,它是大多数塑件的使用状态。处于此状态的塑料,在外力作用下分子链只能发生很小的弹性变形(服从胡克定律)。 称为玻璃化温度,是聚合物从玻璃态转变为高弹态(或高弹态转变为玻璃态)的临界温度,也是合理选择塑料的重要参数,是多数塑料使用温度的上限。聚合物在 以下还存在一个脆化温度,聚合物在此温度下受力很容易断裂,所以 是塑料使用的下限温度。
2)高弹态
当塑料受热温度超过 时,由于聚合物的链段运动,塑料进入高弹态。处于这一状态的塑料类似橡胶状态的弹性体,仍具有可逆的形变性质。线型无定型聚合物有明显的高弹态;而从曲线 可看到,线型结晶聚合物无明显的高弹态。这是因为,完全结晶的聚合物无高弹态,或者说在高弹态温度下也不会有明显的弹性变形,但结晶型聚合物一般不可能完全结晶,都含有非结晶的部分,所以它们在高弹态温度阶段仍能产生一定程度的变形,只不过比较小而已。
3)黏流态
当塑料受热温度超过 时,由于分子链的整体运动,塑料开始有明显的流动,塑料开始进入黏流态变成黏流液体,通常也称之为熔体。塑料在这种状态下的变形不具可逆性质,一经成形和冷却后,其形状会永远保持下来。
称为黏流化温度,是聚合物从高弹态转变为黏流态(或黏流态转变为高弹态)的临界温度。当塑料继续加热至温度 时,聚合物开始分解变色。 称为热分解温度,是聚合物在高温下开始分解的临界温度。 是塑料成形加工重要的参考温度, 的范围越宽,塑料成形加工就越容易进行。