(一（yī）)溫度對（duì）剪（jiǎn）切黏（nián）度的影響

在成型注（zhù）塑加工工藝中，對一種（zhǒng）表觀黏度隨溫度變化不大的聚合物（wù）來說，如僅靠增加溫度（dù）來（lái）增加其流（liú）動性能以使它能夠（gòu） 注塑加工成（chéng）型是錯誤的，因為溫（wēn）度幅度增加很（hěn）大，而它的表觀黏（nián）度卻降低（dī）有（yǒu）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（bǐ）角度來看，在注（zhù）塑加工成型中利用增溫來降低（dī）聚（jù）甲基（jī）丙烯酸甲酯、聚碳酸（suān）酯和（hé）聚酰胺等（děng）的表（biǎo）觀黏（nián）度是可行的，因（yīn）為（wéi）增溫不多而它的表觀黏度卻能下降不少。

(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（de）作用力，而作用力又與分子間的（de）距離有關，因而當液（yè）體承受壓力而使分子間的距離減小（xiǎo）時，液體的剪切黏度（dù）總是趨於增大。低分（fèn）子聚合（hé）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 合物熔體的加工壓力通常都比較高，例如在注射模塑中，聚合物常（cháng）需在150℃下受壓達35~ 150MPa,因而它們的壓縮性是（shì）可觀的，其壓縮率常可（kě）達5%甚至10%以上。實（shí）驗（yàn）證明，聚合物（wù）熔（róng）體在受到（dào）壓（yā）力時，因受壓縮率的影響，其（qí）黏度定會有所增高，如聚（jù）乙烯在壓力由100kPa升高（gāo）到 100MPa時，其表觀黏度增加（jiā）2.5倍，且聚合物 的壓縮率不同（tóng），其黏（nián）度對（duì）壓力的敏感性也不（bú）同。

單純通過增大（dà）壓力來提高聚合物熔體的流量是不恰當的，即使在同一壓力作用下的同一種聚合物熔（róng）體，注塑加工成型時所用設備（bèi）大小不同，則其流動行為也（yě）有差別，因為（wéi）盡管（guǎn）所受壓力相同，所受切應力依然可以不同。事實（shí）上，一種聚（jù）合物在正常的加工溫度（dù）範（fàn）圍內，增加壓力（lì）對黏度的影響和（hé）降低溫度（dù）的（de）影響有相似性。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的效應稱為 壓力-溫度等效性。例如，對於很多（duō）聚合物，壓力增加到100MPa時，熔體黏度的變化相當於降 低30~50℃溫度的作用。一般在維持黏度恒定的情況下，這一數值並不依賴於相對分（fèn）子質量。在注射（shè）成型注塑加工 生產（chǎn）中考慮壓力（lì）對黏度的影響時，需要解決關（guān）鍵的問題在於：如何綜（zōng）合考慮生產的經濟（jì）性、設（shè）備和模具的可靠性以（yǐ）及塑件的質量因素，以確（què）保成型 注塑加工工藝能（néng）有的注射壓力和注射（shè）溫度。

三、聚合物熔體的黏彈性

聚合物熔體不（bú）僅（jǐn）具有黏流性，而且還具有（yǒu）如固體般的彈性，即當熔體受到應力時，一部分消耗於黏性變形;而另一部分變（biàn）形的將會被熔體儲存，一旦外界應力移去，變形就得到恢複。這種現象對低分子液體來說是沒有的。在黏彈性流動中彈性行為已不（bú）能忽視（shì）的液體稱為黏彈性液體。液體中的彈性行為（wéi）是流動過程（chéng）中聚合物 大分子構象改變所引起的。大（dà）分子伸展儲存了（le）彈性（xìng）能，外界應力去除後大分子會部分恢複（fù）原來（lái）蜷曲的構象（xiàng），因而引起高彈形變並釋放彈性能。實踐證明，這種彈性恢複並不是瞬時的，因為大分子構（gòu）象的恢複過程需要克服內在黏性的阻（zǔ）滯（zhì）。液體流動是以黏（nián）性形變為主還是以彈性形變為主，取決於外力（lì）作用時間t與時間t,的關係。

當t》1,時（shí），即外力（lì）作用（yòng）時間比時間長得多時（shí），液體的總形變以黏性形變為主，反之將（jiāng）以彈性形變為主。對於黏（nián）度（dù）很低的簡單液體，1≈10-'s; 對基本上表現為固體（tǐ）的物質，t>10's;一般黏彈性聚合物熔體的時間1,=10-4~10+s.如注射聚甲（jiǎ）基丙烯（xī）酸甲酯（zhǐ），已知注射溫度為230℃,注射時間為2s,其時間約為43x10-s;把注射時間看成外力作用時間，則其遠遠大於時間，由此（cǐ）可知（zhī）注射過程中的彈性變形部分是極小的。應該注（zhù）意的（de）是，即便是少量的彈性變形，也（yě）能使熔體產生流 動（dòng）缺陷，使塑件產生變形。

流動熔體（tǐ）中（zhōng）的彈性形變與聚合物的相對分子質量、外（wài）力作用（yòng）速度或時間以（yǐ）及熔體（tǐ）的溫度等有關（guān）。一般地，隨相對分子質量增大，外力作（zuò）用時間縮短（duǎn），當（dāng）熔體的（de）溫度稍高於材料熔點（diǎn）時，彈性現（xiàn）象表現得特別不錯。應變關係曲線 YH是總形變的（de）可逆部分，γy則是不 可逆（nì）部分，並以形變存在於熔（róng）可逆形變回複(0>08)c-成型後可逆形變體中。

四、熱塑性（xìng）和熱固性聚合（hé）物流變行（háng）為的比較

在（zài）通常的注塑加（jiā）工條件下，對熱塑性聚合物加熱是一種物理作用，其目的是（shì）使（shǐ）聚合物達到黏流態（tài）以便於成型，材料在注塑加工 過程所獲得的形狀（zhuàng）必須（xū）通過（guò）冷卻來（lái）定（dìng）型。雖然，由於多次加熱和受到加工設備的作用會引起材料內在性質發生一（yī）定變化，但並未改（gǎi）變材料整體可塑（sù）性的基本特性，特別是（shì）材料的黏度在加工條件下基本沒有發（fā）生（shēng）不可逆的改變。

但（dàn）熱固性聚合物（wù）則不同（tóng），加熱（rè）不僅（jǐn）可使材料熔融，能在壓力下產生流動、變形和獲得所需形狀等物理作（zuò）用，並且還能使具有活性基團的（de）組分（fèn）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（dàn）熱（rè）固性材料硬化後（hòu），黏度變為無限大，並失去了再次軟化、流動和通過（guò）加熱而改變形狀的能力。可見熱固性聚（jù）合物在加（jiā）工過程中黏度的變化規律與熱塑性聚合物有著（zhe）本質的差別。

熱塑性聚合物和熱固性聚合物流變行為（wéi）的不同加以說明，熱固性聚合物加熱初（chū）期流動性的增大是由於作用的結果，在達到硬化（huà）之前的一段時間，體係黏（nián）度隨時間的（de）變化不大，過此之後，聚合與交聯反應進一步進行，聚合物（wù）相對分子質（zhì）量很快增大而導致（zhì）流動性迅速減小。

溫度對流動性的影響是由黏度和（hé）固化速度兩種互相矛盾的因（yīn）素決（jué）定的，在較低溫度（dù）範圍內溫度對黏度的影響起主導（dǎo）作用，在0...以（yǐ）下，黏度隨溫度升高而降低，所以交（jiāo）聯之前總的流動性隨溫度上升而增加;而在較高的溫度範（fàn）圍，則化學交聯反應起主導作用，隨溫（wēn）度升（shēng）高，交聯（lián）反應速度加快，熔體的流動性迅速（sù）降低。

所以，熱固性聚合（hé）物的（de）交聯速（sù）度可以通過溫度來控（kòng）製（zhì）。溫度（dù）的這種特性正是熱固性塑料注射（shè）成（chéng）型中注射機與模具分別（bié）采（cǎi）用不同溫度的（de）原因，例如，注射的溫度是產生黏度而又不引起迅速交聯的溫度，澆口和模具的溫度則應是有利於迅速硬化的溫度。因此，對熱固性聚合物來說，溫度對熱固性聚合物流動性的影確（què）的注塑加工工藝的關鍵是使聚合物組分（fèn）在交聯之（zhī）前完（wán）成流動過程。切應力（lì）或剪切速率對熔體流動性有（yǒu）一（yī）定的影響，有流動性的（de）趨（qū）勢（shì），但（dàn）影響過（guò）程是複雜的，目前還無定性（xìng）的研究。

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