塑料的四個特征溫度

（1）玻璃化溫度Tg：指無定型聚合物（包括結(jié)晶型聚合物中的非結(jié)晶部分）由玻璃態(tài)向高彈態(tài)或者由后者向前者的轉(zhuǎn)變溫度。是無定型聚合物大分子鏈段自由運動的極低溫度，也是制品工作溫度的上限。

 （2）熔化溫度Tm：對于結(jié)晶型聚合物，指大分子鏈結(jié)構(gòu)的三維遠程有序態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序粘流態(tài)的溫度，也稱熔點。是結(jié)晶型聚合物成型加工溫度的下限。

 （3）流動溫度Tf：指無定型聚合物由高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)的溫度。是無定型塑料加工溫度的下限。

    不流動溫度：在一定的壓力下不發(fā)生流動的極高溫度。是將一定量的塑料加入毛細管流變儀口模上端的料筒中，加熱至某一溫度，恒溫故知新10min后，施加 50MPA恒壓，若該料不從口模中流出，卸壓后將料溫升高難度10度，保溫10min后再施加同樣大小的恒壓，如此繼續(xù)直至熔體從口模中流出為止，將此溫度減出10度即是該料的不流動溫度。
   

（4）分解溫度Td：指處于粘流態(tài)的聚合物當溫度進一步升高時，便會使分子鏈的降解加劇，升至使聚合物分子鏈明顯降解時的溫度為分解溫度。

1）玻璃化溫度Tg：指無定型聚合物（包括結(jié)晶型聚合物中的非結(jié)晶部分）由玻璃態(tài)向高彈態(tài)或者由后者向前者的轉(zhuǎn)變溫度。是無定型聚合物大分子鏈段自由運動的極低溫度，也是制品工作溫度的上限。

2）熔化溫度Tm：對于結(jié)晶型聚合物，指大分子鏈結(jié)構(gòu)的三維遠程有序態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序粘流態(tài)的溫度，也稱熔點。是結(jié)晶型聚合物成型加工溫度的下限。（3）活動溫度Tf：指無定型聚合物由高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)的溫度。是無定型塑料加工溫度的下限。（4）不活動溫度：在一定的壓力下不發(fā)生活動的極高溫度。是將一定量的塑料加進毛細管流變儀口模上真?zhèn)€料筒中，加熱至某一溫度，恒溫故知新10min后，施加50MPA恒壓，若該料不從口模中流出，卸壓后將料溫升高難度10度，保溫10min后再施加同樣大小的恒壓，如此繼續(xù)直至熔體從口模中流出為止，將此溫度減出10度即是該料的不活動溫度。（5）分解溫度 Td：指處于粘流態(tài)的聚合物當溫度進一步升高時，便會使分子鏈的降解加劇，升至使聚合物分子鏈明顯降解時的溫度為分解溫度。

HDPE材料從口模出來，前后不易折斷，左右容易斷裂

　　在眾多的塑料中，有相當部分屬于結(jié)晶型聚合物，如PE、PP、POM、PMMA、PA、PET、PBT、

　　PPO、PPS等，結(jié)晶型塑料在注塑過程中，塑料大部分的取向與結(jié)晶程度對制品的結(jié)構(gòu)、性能有明顯的影響，而取向與結(jié)晶都和注塑過程的參數(shù)有關(guān)。在實際工作中，了解塑料的取向和結(jié)晶的特征,對模具的設(shè)計和生產(chǎn)中注塑工藝的確定有一定的幫助。

　　一 .塑料在模腔中流動的取向特點：

　　注塑充模時，塑料熔體在模腔中的流動，一般模腔壁面的溫度都比塑料的玻璃化溫度低(或熔點低)，所以熔體從進入模腔的時刻起便開始冷卻，在與模壁接觸的一層熔體構(gòu)成了不移動的外殼,而其內(nèi)部則仍然是較熱的熔體。在充模過程中，熔體的流動前緣在壓力的作用下向前移動，同時以流動前緣為中心向模壁方向產(chǎn)生經(jīng)向流動，這種流動過程引起大分子的剪切取向，這種流動方向很快就被冷卻作用固定下來。因此，表層產(chǎn)生了很大的取向，而中心層由于沒有速度差，分子的取向程度極小，所以中心層物料為各向同性，而表層區(qū)由于取向的作用，沿取向方向的力學性能明顯提高。取向程度與注塑過程工藝參數(shù)的關(guān)系如下：

　　1 .熔體溫度

　　熔體溫度高，制品的取向程度低。由于熔體溫度高，冷卻至凝固溫度所需要的時間就長，這樣塑料大分子的松弛時間就加長，容易解取向，使取向程度減少。若冷卻速度慢，則松弛過程延長，同樣容易解取向。冷卻速度除了與熔體溫度、模具溫度有關(guān)外, 還與塑料的熱性能有關(guān)，比熱容大、熱導率小，則冷卻速度慢、解取向加強、取向程度下降。

　　2 .注射壓力和保壓壓力

　　注射壓力大，充模過程熔體的剪切速率和剪切應(yīng)力也大,有利于分子的取向;保壓壓力大、壓實程度高，解取向減少。

　　3.射速

　　射速快，熔體充?？?快速充模使制品表層部分產(chǎn)生高度的取向，內(nèi)中心層部分取向卻很小，而慢速注射則因充模速度慢而延長了熔體的流動時間，冷卻速度增加、解取向減弱，故制品表層的取向程度較小，中心層的取向程度較大。

　　二 .塑料在注塑過程中的結(jié)晶

　　通常結(jié)晶型塑料在結(jié)晶過程有四個重要的特征：熔體溫度Tm、出現(xiàn)**結(jié)晶速率的結(jié)晶溫度Tv-max、出現(xiàn)**成核速率的結(jié)晶溫度Tc、玻璃化溫度Tg。結(jié)晶型塑料在高于Tm時表現(xiàn)為含有晶核的熔體，且時間越長晶核的數(shù)量越少;若熔體在低于TM的溫度下冷卻，則會使其產(chǎn)生結(jié)晶。影響結(jié)晶進程的主要因素是冷卻速度、晶核密度、晶核生產(chǎn)速率。冷卻速度增大，結(jié)晶進行較快。結(jié)晶速率在很大程度上決定與晶核的存在。當溫度稍高于Tg時，能產(chǎn)生**的晶核密度。注塑時，塑料熔體注入模腔后，因模壁溫度低于TM，結(jié)晶首先在接觸模壁處開始，然后逐漸想中心層進行。沿制品的厚度方向，各層的結(jié)晶形態(tài)和程度不一樣;通常表層是沒有形成球晶的雙軸取向結(jié)構(gòu)，其次是小球晶結(jié)構(gòu)，中心層不受剪切作用而形成無規(guī)則的點狀晶核結(jié)構(gòu)，由于中心層溫度高，冷卻速度慢，極終生成較大的結(jié)晶。

　　1 .溫度及冷卻速度

　　溫度是塑料結(jié)晶過程中極敏感的因素，溫度相差1℃，則結(jié)晶的速度可相差幾倍。塑料熔體從Tm以上冷卻到Tg以下，這一過程的速度稱為冷卻速度，它是晶核存在或生長的決定性條件。制品在模腔中的冷卻速度取決于熔體的溫度和模具的溫度之差，根據(jù)這個溫度的不同可分為三個冷卻區(qū)：

　　(1)等溫冷卻區(qū)

　　等溫冷卻區(qū)，即模具接近**結(jié)晶速率溫度Tvmax,這時溫差小，冷卻速度慢，結(jié)晶過程實際與熔體在等溫狀態(tài)下的結(jié)晶過程相同，晶核不易生成、結(jié)晶緩慢、冷卻時間長、形成較大的球晶、制品一般較脆。

　　(2)中速冷卻區(qū)

　　把模具溫度控制在**結(jié)晶速率溫度Tvmax與玻璃化溫度Tg之間，這樣熔體在接觸較冷的模壁表層區(qū)域極早生成結(jié)晶，由于模溫不低，有利于制品內(nèi)部中心層晶核的生長和球晶的長大，結(jié)晶比較完整。這種溫度有利于制品的結(jié)晶。

　　(3)快速冷卻區(qū)

　　模具溫度低于玻璃化溫度Tg，此時冷卻速度快,結(jié)晶在非等穩(wěn)條件下進行，塑料的大分子鏈來不及折疊成芯片,而大分子的松弛過程后于溫度的變化速度,于是分子鏈在驟冷的條件下形成了體積松散來不及的無定型區(qū)。對于壁厚制品，其表層是無定型結(jié)構(gòu)，而中心層由于溫度高，冷卻速度慢，形成了具有微結(jié)晶結(jié)構(gòu)的結(jié)晶區(qū)。對于薄壁制品就只有無定型結(jié)構(gòu)。冷卻速度是影響結(jié)晶的因素，但也跟塑料的結(jié)晶速率有關(guān)，對于結(jié)晶速率很大的塑料,如PE即使采用很低的模溫，在極快的冷卻條件下也能得到較高的結(jié)晶度。

　　2.射壓和射速

　　提高射壓會引起射速的增加，剪切作用的增強，這些都會加速結(jié)晶過程。注射時，由于壓力的提高，應(yīng)力作用使大分子鏈沿受力方向取向，形成有序區(qū),這樣容易誘導出許多晶胚，使晶核數(shù)量增加生成結(jié)晶時間縮短，加速了結(jié)晶作用。

　　壓力的增強會影響球晶的形狀和尺寸,低壓力下容易生成大而完整的球晶，高壓力下生成小而不規(guī)則的球晶。受剪切應(yīng)力的作用，容易生成微晶結(jié)構(gòu);而在直接壓力作用下則容易生成直徑小而不均勻的球晶。在高的剪切速率下，冷卻后的制品具有較高的結(jié)晶度,而且在受剪切作用下生成球晶的時間比沒剪切作用的時間要少，所以在注塑加工中，提高射壓和射速能提高制品的結(jié)晶度。在眾多的塑料中，有相當部分屬于結(jié)晶型聚合物，如PE、PP、POM、PMMA、PA、PET、 PBT、PPO、PPS等，結(jié)晶型塑料在注塑過程中，塑料大部分的取向與結(jié)晶程度對制品的結(jié)構(gòu)、性能有明顯的影響，而取向與結(jié)晶都和注塑過程的參數(shù)有關(guān)。在實際工作中，了解塑料的取向和結(jié)晶的特征，對模具的設(shè)計和生產(chǎn)中注塑工藝的確定有一定的幫助。