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熱塑性塑料在不同的溫度下呈現(xiàn)出以下三種物理狀態(tài)。
()玻璃態(tài) TR是高聚物的重要特征溫度，叫玻璃化溫度。它不是一個同定的溫度值．而是隨測試方法和條件不同而變化的。溫度低于T：時，高聚物是剛硬的，處于玻璃態(tài)，是堅硬的固體。此時，由于分子運動能量低，鏈段運動被凍結(jié)，只能使主鏈內(nèi)的鍵長和鍵角有微小的改變，在宏觀上表現(xiàn)為聚合物在受力方向上有很小的彈性變形，由于彈性模量高，形變值小，所以處于玻璃態(tài)的聚合物只能進行一些車、銑、削、刨等機械加丁。這一聚集態(tài)也是聚合物的使用態(tài)。材料使用的下限溫度稱為脆化溫度，低于脆化溫度時，材料受力容易發(fā)生斷裂破壞。 ()高彈態(tài) 在玻璃化溫度TA和數(shù)流溫度Tf之間，聚合物處于高彈態(tài)橡膠態(tài)。
處于尚彈態(tài)的高聚物有以下重要特性： 、可問復(fù)的彈性變形量高達％，但變形的恢復(fù)不是瞬時完成的，而金屬材料的普彈形變不超過％。 、彈性模量比普通彈性材料小三個數(shù)量級，一般只有kd／cm’ 的數(shù)量級，且隨絕對溫度升高而升高。 、在快速拉仲時(絕熱過積)，高聚物溫度上升，而金屬材料溫皮下降。如果把橡膠薄片折長，把它貼在嘴唇或面頰上，就會感到橡皮在仲長時發(fā)熱，回縮時吸熱 、形變與時間有英，橡膠受到外力(應(yīng)力恒定)壓縮或拉伸時，形變總是隨時間而發(fā)展，最后達到最大形變，這種現(xiàn)象叫蠕變。原因；內(nèi)于橡膠是長鏈分子，整個分子的運動都要克服分子問的作用力和內(nèi)摩擦力，高彈形變就是靠分子鏈段運動來實現(xiàn)的。整個分子鏈從一種平衡狀態(tài)過渡到與外力相適應(yīng)的平衡狀態(tài)，可能需要幾分鐘、幾小時甚至幾年。也就是說，在一般情況下形變總是落后于外力，所以橡膠形變需要時間。 處于高彈態(tài)的高分子整個分子的運動仍不可能，但鏈段可以通過主鏈中的單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)而不斷改變構(gòu)象，甚至可使部分鏈段滑移。高彈性模量比普彈性模量小—個數(shù)量級，所以對某些材料可進行加壓、彎曲、中空或真空成型。由于高彈形變比普彈形變大一萬倍左右，且屬于與時間有依賴性的可逆形變．所以在成型加工個為求得符合形狀、尺寸要求的制品，往往將制品迅速冷卻到玻璃化溫度以下。對結(jié)晶性聚合物，可在玻璃化溫度至熔點的溫度區(qū)間內(nèi)進行薄膜吹塑和纖維拉伸。
熟流態(tài) 當溫度進一步升高，超過教流溫度Tf時，分子鏈作為一個整體可以相對滑動，在外力的作用下，聚合物像液體一樣熟性流動，形變變得不可逆了，稱為激流態(tài)。呈教流態(tài)的聚合物熔體在熟流溫度Tr 以上稍高的溫度范圍內(nèi)，常用來進行壓延成型和某些擠出、吹塑成型。比教流溫度Tr更高的溫度，使聚合物大分子熱運動大大激化，產(chǎn)生不可逆鼓性形變占絕對優(yōu)勢，這一溫度范圍常用于進行紡絲、注射、擠出、吹塑、貼合等成型加工。過高的溫度使聚合物強度降低，會給成型帶來困難并使產(chǎn)品質(zhì)量變劣；當溫度高到分解溫度時，會引起聚合物的分解變質(zhì)。 隨著結(jié)晶度的增加，熔點提高，高彈態(tài)縮小，至完全結(jié)晶時高彈態(tài)消失。部分結(jié)晶高聚物的上述特性，為通過調(diào)整和控制結(jié)晶度來改變材料的性能提供了可能。低于人時，高聚物為剛性硬塑料；在 Tl—T。，之間，高聚物為韌性塑料。圖l—是部分結(jié)晶高聚物的物理狀態(tài)和溫度、分子量的關(guān)系。 Q熱塑性塑料的變形有何特點? 熱塑性塑料冷變形時在性能和機制上都有與金屬不同的特點。所謂冷變形，對于不易結(jié)晶的無定型塑料大約在低于其Ts以下 Y．而對結(jié)晶態(tài)的塑料則是在品相Tm(晶體熔點)以下。塑料具有哪些成型性能? 塑料具有獨特的成型性能，例如，良好的可擠壓性、可模塑性、可延展性、可紡性等，一句話歸結(jié)為塑料的可理性。正是這種可塑件性塑料通過各種成型方法生產(chǎn)出各式各樣的制品，并得到了廣泛應(yīng)用。 組成聚合物的分子有線型、支鏈型和體型之分，其幾何形狀如圖江八卜 P—／，／ (b)支鏈型 (c)體型(網(wǎng)狀) 聚合物大分子鏈的幾何形狀 線型聚合物只村長鏈分了結(jié)構(gòu)，這些長鏈分子總是互相貫穿、彼此直疊和纏結(jié)在一起，形成所謂無規(guī)線團結(jié)構(gòu)*長鏈分子間存在著強大的吸引力，使聚合物表現(xiàn)出各種各樣的力學(xué)性能，從而使塑料在成型過程中表現(xiàn)出許多不同的性能和行為c 月。
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