(一（yī）)溫度對剪切黏度的影響

在成型注塑（sù）加工工藝（yì）中，對一種表觀黏度隨溫度變化不大的聚（jù）合物來（lái）說，如僅靠增加溫度來增加（jiā）其流動性能以使它能（néng）夠（gòu） 注（zhù）塑加工成型是錯誤的，因為（wéi）溫度幅（fú）度增加很大，而它的（de）表（biǎo）觀黏度卻降低有限。另（lìng）一方麵，大幅度地增加溫度很可能使聚合物發生降解，從對比角度來看，在注塑加工成（chéng）型中（zhōng）利用增溫來降低聚甲基丙烯酸（suān）甲酯、聚碳酸酯和（hé）聚酰胺等的表觀黏度（dù）是（shì）可行（háng）的，因為增溫不多而它的表（biǎo）觀黏度卻能下降不少。

(二)壓力對剪切黏度的影（yǐng）響

由於液體的剪切黏度依賴於分子間的作用力，而作用力又與分子（zǐ）間的距離有關，因而當液體承受壓力而使分子間的（de）距離減小時，液體的剪切黏度總是趨於增大。低分子（zǐ）聚合物的（de）液體，其壓縮性都很有限，但是（shì）屬於高分子的聚合（hé）物熔體卻不然。特（tè）別是聚 合物熔體的加（jiā）工壓力通常都比較高，例如在（zài）注射模塑中，聚合物（wù）常需在150℃下受壓達35~ 150MPa,因（yīn）而它們的壓縮性是可觀的（de），其壓縮率常可（kě）達5%甚至10%以上。實驗證明（míng），聚（jù）合物熔體在受到壓力時，因受壓縮率的影響，其（qí）黏度定會（huì）有所（suǒ）增高，如聚乙（yǐ）烯在壓力由100kPa升高（gāo）到 100MPa時，其表觀黏度增加2.5倍，且聚（jù）合物（wù） 的（de）壓縮率不同，其黏（nián）度對壓力的敏感性也不同。

單純通過增大壓力（lì）來提高聚合物（wù）熔體的流量是不恰當的，即（jí）使在同（tóng）一壓力（lì）作用下的同一種聚合物（wù）熔體（tǐ），注塑加（jiā）工成型時（shí）所用設備（bèi）大（dà）小（xiǎo）不同，則其流動行為（wéi）也有差別，因為盡管所（suǒ）受壓力相同，所受（shòu）切應力依然可以不同。事實上，一種聚合物（wù）在正常的加工溫度範圍內，增加壓力對黏度的（de）影響和降低溫度的影響有相似性。這種在 注塑（sù）加工過程中通過改變壓（yā） 力或溫度，都能獲得同樣（yàng）的黏度變化的效（xiào）應稱為 壓力-溫度（dù）等效（xiào）性。例如，對於很多聚合物，壓力（lì）增加到100MPa時，熔體黏度的變化相當於（yú）降 低30~50℃溫度的作用。一般在維（wéi）持（chí）黏度恒定的情況下，這一數值（zhí）並不依（yī）賴於相對分子質量。在注射成型注塑加工 生產中考慮壓力對黏度（dù）的影響時，需要解決關鍵的問題在於：如何綜合考慮生產的經（jīng）濟性、設（shè）備和模具的可靠（kào）性以及塑件的質量因素，以確保成型 注（zhù）塑加工工藝能（néng）有的注（zhù）射（shè）壓力和注射溫度。

三、聚（jù）合物熔（róng）體的黏彈性

聚合物熔體不（bú）僅具有黏流性，而且還具有如固體般的彈性，即當熔體受到應力時，一部分（fèn）消耗於黏性變形;而（ér）另（lìng）一（yī）部分變形的將（jiāng）會被熔體（tǐ）儲存，一旦外界應力移（yí）去，變（biàn）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（xìng）流動中彈性行為（wéi）已不能忽視的液體（tǐ）稱為黏彈性液體。液體中的彈性行為是流動過（guò）程中聚合物 大分子構象改變所引起的。大（dà）分子伸（shēn）展儲存了彈性能，外界應（yīng）力去除後大分子會部分恢複原來蜷曲的構象，因而引起高彈形（xíng）變並釋放彈性能。實踐證明，這種彈性恢複並不是瞬時的，因為大分子構象（xiàng）的恢複過程需要克服內在黏性（xìng）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（lì）作用時間t與時間t,的（de）關（guān）係。

當t》1,時，即外力作用時間比時間長得多時（shí），液體的總形變以黏性形變為主，反（fǎn）之將以彈性形變為主。對（duì）於（yú）黏度很低的簡單液體，1≈10-'s; 對（duì）基本上表現為（wéi）固體的物（wù）質，t>10's;一般黏彈性聚合物（wù）熔體的時間1,=10-4~10+s.如（rú）注射聚甲基丙（bǐng）烯酸（suān）甲（jiǎ）酯，已（yǐ）知注射溫度為230℃,注射（shè）時間為（wéi）2s,其（qí）時間（jiān）約為43x10-s;把注（zhù）射時間看成外力作用時間，則其遠遠大於時間，由此可知注射過程中的彈性變（biàn）形部分是極小的。應該注意的是（shì），即便是少（shǎo）量的彈（dàn）性變形，也能使熔體產生（shēng）流（liú） 動缺陷，使塑件產生（shēng）變（biàn）形（xíng）。

流動熔體中的（de）彈性形變與聚合物的相對分子質量、外力作（zuò）用（yòng）速度或時間以及熔體（tǐ）的（de）溫度等有關。一般地，隨相對分子質量增大，外力作用時間縮短，當熔體的溫度稍高於材料熔點時，彈性（xìng）現象（xiàng）表現得特別不（bú）錯。應變關係曲線 YH是總形變（biàn）的可逆（nì）部分，γy則是不（bú） 可逆部分，並以形變存在於熔可逆形變（biàn）回複(0>08)c-成型（xíng）後可逆形變體中。

四、熱塑性和熱固性聚合物流變行為的比較

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，其目的是使聚合物達到黏流態以便於成型，材料在注塑加工 過（guò）程所獲得的（de）形狀必須通過冷卻來定型。雖然，由於多次加熱和受（shòu）到加工（gōng）設備的作用會引起材料內在性質發生一定變化，但（dàn）並未改（gǎi）變（biàn）材料整體可塑性的（de）基本特性，特別（bié）是材料的黏度在（zài）加工條件下基本沒有發生不可（kě）逆的改變。

但熱固性聚合物則不同，加熱不僅可使（shǐ）材（cái）料熔融，能在壓力下產生流動、變形和獲得所（suǒ）需形狀等（děng）物理作用，並（bìng）且還能使具（jù）有（yǒu）活性基團的組分在足夠高的溫度（dù）下產生交聯反（fǎn）應，並完成硬化等化學反（fǎn）應。一旦熱固性材料硬（yìng）化後，黏度變（biàn）為無限大，並失去了再次軟化、流動和通過加熱（rè）而（ér）改變形狀的能力。可見熱固性聚合物在加工過程中黏（nián）度的變化規律與熱塑性聚（jù）合（hé）物有著本質的差別。

熱塑性聚合物和熱固性聚（jù）合物流變行為的不同加以說明，熱固（gù）性聚合物加熱初期（qī）流動性（xìng）的增大是由於作用的結果，在達到硬化之（zhī）前的一段時（shí）間，體係（xì）黏（nián）度隨時（shí）間的變化不大，過此之後，聚（jù）合與交聯反應進一步進行（háng），聚合物相對分子質量很快（kuài）增大而導致流動性迅速減（jiǎn）小。

溫度對流動性的影響是由（yóu）黏度和固化速度（dù）兩種互（hù）相矛盾的因素決定的，在較低溫度範圍內溫度對黏度的影響起主導作用，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;而在較高的溫度（dù）範（fàn）圍，則化學交聯反應起主（zhǔ）導作用，隨（suí）溫度（dù）升高，交聯反應（yīng）速度加快，熔（róng）體的（de）流動性迅速降（jiàng）低。

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

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