今天讲高分子塑料的热力学三态 我们从这个角度带大家重新认识注塑成型过程。收藏起来,注塑工程师必懂的知识。 我们的注塑成型工艺,其实就是通过加热和外力作用,塑料从常温的玻璃态塑料粒子,加热过后转变成高弹态,进一步加热转变成黏流态,再注射到有形状的模具型腔里,经过冷却,又从黏流态变回玻璃态,复刻出一个与模腔形状一致的塑料制品,这样的一个过程就是注塑成型。 塑料的物理、力学性能与温度密切相关,温度变化时,塑料的特性会发生变化,呈现出不同的物理状态,表现出分阶段的力学性能特点。 受到塑料的主要成分为高分子聚合物的影响,塑料在受热时常存在三个物理状态,分别是玻璃态(结晶聚合物也称结晶态)、高弹态和黏流态。 热塑性塑料在受热时的变形程度与温度关系的曲线称为热力学曲线,大家看这个图。 1、玻璃态 塑料处于温度θg以下时,属于坚硬的固体,是大多数塑件的使用状态。θg称为玻璃化温度,它是多数塑料使用温度的上限。θb是聚合物的脆化温度,在低于θb。的情况下,塑料容易发生断裂破坏,它是塑料使用的温度下限。此时塑料开始软化。 处于玻璃态的塑料一般不适合大变形的加工,适用于切、铣、钻等切削加工。 2、高弹态 当整料受热温度超过θg时,塑料出现橡胶状态的弹性体,称为高弹态。处于这一状态下的塑料,其塑性变形能力大大增强,形变可逆,这个状态下可以拉伸加工,如拉丝纺织、挤管、吹塑、热成型等。由于此时的变形是可逆的,为了使塑件定型,成型后应立即把塑件冷却到θg以下的温度。 3、黏流态 当塑料受热温度超过θf时,塑料出现明显的流动状态,塑料变成黏流的液体,通常称为熔体。塑料在这种状态下的变形不再具有可逆性,一经成型和冷却后,其形状永远保持下来。θf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。这个状态可以进行涂覆、滚塑、注塑等加工。 当塑料继续加热,温度至θd时,塑料开始分解变色,塑料的性能迅速恶化,θd称为热分解温度,是聚合物在高温下开始分解的临界温度。所以,θf和θd是塑料成型加工的重要参考温度,θf~θd的范围越宽,塑料成型加工时的工艺就越容易调整。#注塑 #注塑加工 #注塑成型#塑料 #塑料粒子
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