(一)溫度對剪切黏度的（de）影響

在成型注塑加工工藝中，對一種表觀黏度隨溫度變化不大的聚合物來（lái）說，如僅靠增加（jiā）溫度來增加其流動性能以使它能夠 注塑加工（gōng）成型是錯誤的，因為溫（wēn）度幅度增加很大，而它的表觀黏（nián）度卻降低有限。另一方麵，大幅度地增加溫度很可能使聚合物發生降解，從（cóng）對比角度（dù）來看，在注塑加工（gōng）成型中利用增溫來降低聚（jù）甲基丙（bǐng）烯酸甲酯、聚碳酸酯和聚酰胺等的表（biǎo）觀黏度（dù）是可行的，因為增溫不多而它的表觀黏度卻能下降（jiàng）不少。

(二)壓力對剪切黏度的影響

由於液體的剪切黏度依賴於分子間的作用（yòng）力，而作用力又與分子間的距離有關，因而當液體（tǐ）承受壓力而使分（fèn）子（zǐ）間的距（jù）離減小時，液體的剪切黏度總是趨於（yú）增大。低（dī）分子聚合物的液體，其壓縮性都很有限，但是屬於高分子的（de）聚合物熔體卻不然。特別是聚 合（hé）物（wù）熔體的（de）加工壓力通常（cháng）都比較高，例（lì）如（rú）在注（zhù）射模塑中，聚合（hé）物常需在150℃下受壓達35~ 150MPa,因而它們的壓縮性是可觀的，其壓（yā）縮率常（cháng）可達5%甚至10%以上。實驗證明，聚合物熔體在受到壓力時，因受壓縮率的影（yǐng）響，其黏度定會有所增高，如聚（jù）乙烯在壓力由100kPa升高到 100MPa時，其表觀黏度增加（jiā）2.5倍，且聚合（hé）物 的壓縮率不同，其黏度對壓力的敏感性也不同。

單純通過增大壓力來提高聚合物熔體的流量是不恰當的（de），即使在同一壓力作用下（xià）的（de）同一（yī）種（zhǒng）聚合（hé）物熔體，注塑加工成（chéng）型時所用設備大小不同，則其流（liú）動行（háng）為也（yě）有差別，因為盡管所（suǒ）受壓力相同，所受切應（yīng）力依（yī）然可（kě）以不同。事（shì）實上，一種聚合物在正常的加工溫度範圍內，增加壓力對黏度的影響和降低溫度的影（yǐng）響有相似性。這種在 注塑加工過程中通過改變壓 力或溫度，都能獲得同樣的黏度變化（huà）的效應稱為 壓力-溫度等效性。例如，對於很多聚合（hé）物，壓力增加到100MPa時（shí），熔體黏度的變化相當於降 低30~50℃溫（wēn）度的作用。一般在維持（chí）黏度恒定（dìng）的情況下（xià），這一（yī）數值並不依賴於相（xiàng）對分（fèn）子質量。在注（zhù）射成型注塑加工（gōng） 生產中考慮壓力對黏度的影響時，需要解決關鍵的問題（tí）在於：如何綜合考慮生產的經濟性、設備和模具的可靠性以及塑（sù）件（jiàn）的（de）質量因素，以確保成型 注塑加工工藝能有的注射（shè）壓力和注射溫度（dù）。

三、聚合物熔（róng）體的黏彈性

聚合物熔體不僅具（jù）有黏流性，而且（qiě）還具有如固體般的彈性，即當熔體（tǐ）受到應力（lì）時，一部分消耗於黏性變形;而另（lìng）一部分變形的將（jiāng）會被熔體儲存，一旦外界應（yīng）力移去，變形就得到恢複。這種現象對低分子液體來說是沒有的。在（zài）黏彈（dàn）性流動中彈性行為已不能忽視的（de）液體稱為黏彈（dàn）性液體。液體中的彈性行為是（shì）流（liú）動過（guò）程中聚合物 大分子構象改變所引起的（de）。大分（fèn）子伸展儲存了彈性能，外界應力去除後大分子會部分恢複（fù）原來蜷曲的構象，因（yīn）而引起高彈（dàn）形變並釋放（fàng）彈性能。實踐證明，這種彈性恢複並不是瞬時的，因為大分子構象的恢複過程需要克服內在黏性的阻滯。液體流動是以黏性形變為主還是以彈性形變為主，取決於外力作用時間t與時間（jiān）t,的關係。

當t》1,時，即外力作用時間（jiān）比時間長得多時，液體的總形變以黏性形變為主，反之（zhī）將以彈性形變為主。對於（yú）黏度很低的（de）簡單（dān）液體，1≈10-'s; 對基本上表現為固體的物質，t>10's;一般黏彈性（xìng）聚合物熔體的時間1,=10-4~10+s.如注射聚（jù）甲基丙烯酸甲酯，已知注射溫度為（wéi）230℃,注射（shè）時間為2s,其時間約為43x10-s;把注射時間（jiān）看成外力作用時（shí）間（jiān），則其遠遠大於時間，由此可知注射過程中的彈性變形部分是極小的。應該注意（yì）的是，即便是少（shǎo）量的彈性變形，也能使熔體產生（shēng）流 動缺陷（xiàn），使（shǐ）塑件產生變形（xíng）。

流動熔體中的彈性形變與聚（jù）合物的相對分子質（zhì）量、外力作用速度或時間以及熔體（tǐ）的溫（wēn）度等有關。一般地（dì），隨相對分子質量增大，外力作用時間縮短，當熔（róng）體的溫度稍高於材料熔點時，彈性現象表現得特別不錯。應變關係曲線 YH是總形變的可逆部分，γy則是不 可逆部（bù）分，並以形變存（cún）在於熔可逆形變回複(0>08)c-成（chéng）型後可逆形變體中。

四、熱塑性和熱固性聚合物流變行為（wéi）的比較

在通常的注塑加工條件下，對熱塑性聚合物加熱是一種物理作用，其（qí）目的是使（shǐ）聚合物達到黏流態以便於（yú）成型，材料在注塑加工 過程（chéng）所獲得（dé）的形狀必須通過冷卻來定型。雖然，由於多次加熱（rè）和受到加工設（shè）備（bèi）的作（zuò）用會引起材料內在性質發生一定變化（huà），但並未改變（biàn）材料（liào）整體可塑性（xìng）的基本特性，特別是（shì）材料的黏度（dù）在加工條件（jiàn）下基本沒有發生不可逆的改變。

但熱（rè）固性聚合物則不同，加熱不僅可使材料熔融，能在（zài）壓力下產生流動、變形和獲得所需形狀等物（wù）理作用，並且還能使具有活性（xìng）基團的組分在足夠高的溫度下產生交聯反應，並完成硬化等化學反應（yīng）。一旦熱固性材料硬化後，黏度變為無限大，並失去了再次軟化、流動和通過加熱而改變形狀的能力。可見熱固性（xìng）聚（jù）合物在加工過程中黏度的變化規律與熱塑性聚（jù）合物有著本質的（de）差別。

熱塑性聚合物和熱固性聚合物流變行（háng）為的不同加以說明，熱（rè）固性聚（jù）合物加熱初期流動性的增（zēng）大是由於（yú）作用的結果，在達到硬化之前的一段時間，體係黏度隨時間的變化不大，過此之後，聚合與交聯反應進（jìn）一步進（jìn）行，聚合（hé）物相對分子質量很快增（zēng）大而導致（zhì）流動性迅速減（jiǎn）小。

溫（wēn）度對流動性的影響是由黏度和固化速度（dù）兩種互相矛盾的因素決定的，在較低溫度範圍內溫度對黏度的（de）影響起主導（dǎo）作（zuò）用，在0...以下，黏度（dù）隨溫度升（shēng）高而降低，所以交聯之前總的流動性隨溫度上升而增加（jiā）;而在較高的溫度範圍，則化學交聯反應起主導作用，隨溫（wēn）度升高，交聯（lián）反（fǎn）應（yīng）速度加快，熔體的流動性迅速降低。

所以，熱固性聚合物（wù）的交（jiāo）聯速度可以通過（guò）溫度來控製。溫度的（de）這種特性正是熱固（gù）性塑料注射成型中注射（shè）機與模具分別采用不同溫度的（de）原因，例如，注射的溫度是產生黏度（dù）而（ér）又不引起迅速交聯的溫度（dù），澆口和模具的溫度則應（yīng）是有利於迅（xùn）速硬化的溫度。因此，對熱固（gù）性聚合物來說，溫度對熱固性聚合物流動（dòng）性的影確的注塑加工工藝的關鍵是使聚合物組分在交（jiāo）聯（lián）之前（qián）完成流動（dòng）過程。切應力或剪切速率對熔體流動性有一定的影響，有流動性的趨勢，但影響過程是複（fù）雜的，目前還無定性的研究。

標題：溫度和（hé）壓力對黏度（dù）的影響 網址：http://www.chgwy.cn/news/show/id/1653.html

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