(一（yī）)溫度對剪切黏度的（de）影響

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

(二)壓力對剪（jiǎn）切黏度的影響

由於液體的剪切黏度依賴於（yú）分子（zǐ）間的作用力，而作用力又與分子間的距離有關，因而當液體承受壓力而使分子間的距離減小（xiǎo）時（shí），液體的剪切黏度總是趨於增大。低分子聚合物的液體，其壓縮性都很（hěn）有（yǒu）限，但（dàn）是屬於高（gāo）分子（zǐ）的聚合物熔體卻不然。特別是聚 合物熔體（tǐ）的加工壓力通常都比較高，例如在注射模塑中，聚合物常需在150℃下受壓達35~ 150MPa,因而它們的（de）壓縮性是可（kě）觀的，其（qí）壓縮率常可達5%甚至10%以上。實驗證明，聚（jù）合物熔體在受到壓力時，因受壓縮（suō）率（lǜ）的影響，其黏度定會有所增（zēng）高，如聚乙烯在壓力由100kPa升高到 100MPa時，其表觀黏度增加2.5倍（bèi），且聚合物 的壓縮率不同，其黏度對壓力的敏感（gǎn）性也不同（tóng）。

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（dāng）的，即使在同一壓力作用下的同一種聚合物熔體，注塑加工（gōng）成型時所用設備大小（xiǎo）不同，則其流動行為（wéi）也有差別，因為（wéi）盡管所受壓力相同，所受切應力依（yī）然可以不同。事實上，一種聚合物在正常的加工（gōng）溫度範圍內，增加壓（yā）力對黏度的影響和降（jiàng）低（dī）溫度的影響有相似性。這（zhè）種在 注塑加工過程中通過改（gǎi）變壓 力（lì）或溫度，都能獲（huò）得同樣的黏度變化的（de）效應稱為 壓力-溫度等效性。例如，對於很多聚合物，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（héng）定的情況下（xià），這一數值並不依賴於相（xiàng）對分子質量。在注射成（chéng）型注塑加工 生產中考慮壓力對黏度的影（yǐng）響時，需要解決關（guān）鍵的問題在於（yú）：如何綜合考慮生產的經濟性、設備和模具的可靠性以及塑件（jiàn）的質量因素，以確保成型（xíng） 注塑加工工藝能有的注射壓（yā）力和注射溫度。

三、聚合物熔體的黏彈性

聚合物熔體不僅具（jù）有黏流性，而且還具有如固體般的彈性，即當熔體受到（dào）應力時，一部分消耗於黏性變形;而（ér）另（lìng）一部分變形的將會被熔體（tǐ）儲存，一旦（dàn）外界應力移去（qù），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能（néng）忽視的液體稱為黏（nián）彈性液體。液體中（zhōng）的彈性行為是流動過程中聚合物 大分子構象改變所引（yǐn）起的。大分子伸展儲存（cún）了彈性能，外界應力去除後（hòu）大分子會部（bù）分恢複原來蜷曲的構象，因而引起高彈形變並釋放彈性能（néng）。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（fú）內在黏性的阻（zǔ）滯（zhì）。液（yè）體流動（dòng）是以黏性形（xíng）變為主還（hái）是以彈性形變為（wéi）主，取決於外力作用時間t與時間t,的關係。

當t》1,時，即外力作用時間比時間長得多時，液體的總形變以（yǐ）黏性形（xíng）變為主，反之將以彈（dàn）性形變為主。對（duì）於（yú）黏度很低的簡單液體，1≈10-'s; 對基本上表現為（wéi）固體的物質，t>10's;一般黏（nián）彈性聚合物熔體（tǐ）的時間1,=10-4~10+s.如（rú）注射聚甲基丙烯酸甲酯，已知注（zhù）射溫（wēn）度為230℃,注射時間為2s,其時間約為43x10-s;把注（zhù）射時間看成外力作用時間，則其遠遠大（dà）於（yú）時間（jiān），由此可知注射過程中的彈性變形部分是極小的。應該（gāi）注意的是，即便是少量的（de）彈性變形（xíng），也能使熔體產生流 動缺陷，使塑件產（chǎn）生變形。

流動熔體中的彈性形變與聚合（hé）物（wù）的相對分子質量、外力（lì）作用速度或時（shí）間以及（jí）熔體的溫度等有關（guān）。一般地，隨（suí）相對分子質量增大，外力作用時間縮短，當熔體的溫度稍高（gāo）於材料（liào）熔點時，彈性現象表現得特別不錯。應（yīng）變關係曲線 YH是總（zǒng）形變的可逆部分，γy則是（shì）不 可逆部分，並（bìng）以（yǐ）形變存（cún）在於熔可逆形變回複(0>08)c-成型後可逆形變體中。

四、熱塑性（xìng）和熱固性（xìng）聚合物流變行為的比較（jiào）

在通常（cháng）的注塑加工條件下，對熱塑性（xìng）聚合物加熱是一種物理作用，其目的是使聚合物（wù）達到黏流態以便於成型，材料在注塑加工（gōng） 過程所獲得的形狀必須通過冷（lěng）卻來定型。雖然（rán），由於多次加（jiā）熱（rè）和受到加工設（shè）備（bèi）的作用會引起（qǐ）材（cái）料內在性質發生一定變（biàn）化，但並未改變材料整體可（kě）塑性的（de）基本特性，特別是（shì）材料的黏度在加工條件下基本沒有發生不可逆的改（gǎi）變。

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

熱（rè）塑性聚合物和熱固性聚合物流變行為的不同加以（yǐ）說明，熱固性聚合物加（jiā）熱初（chū）期流動性的增大是由於（yú）作用的結（jié）果，在達到硬化之前的一段時間，體（tǐ）係黏度隨時（shí）間的變化不大，過此之後（hòu），聚（jù）合（hé）與交聯反應進一步進行，聚合物相對分（fèn）子質量很快增大而導致流（liú）動性迅速減小。

溫（wēn）度對（duì）流（liú）動性的影響是由黏度和固化速度兩種互相（xiàng）矛盾的因素決定的，在較低溫（wēn）度（dù）範圍內溫度對黏度的影響起主導作用，在（zài）0...以下，黏度隨溫度升高而降低，所以交聯之前（qián）總的流動性隨溫度上升而增加;而在（zài）較高的（de）溫度範圍，則化學交聯反應起主導作用，隨溫度升高，交（jiāo）聯反應速度（dù）加快，熔體的流（liú）動（dòng）性迅速降低。

所以，熱固性聚合物的交聯速度可以通過（guò）溫度來控製。溫度的這種特（tè）性正是（shì）熱固性塑料注射成型（xíng）中（zhōng）注射機與（yǔ）模具（jù）分別采用不（bú）同（tóng）溫度的原因，例如，注射的溫度是產生黏度（dù）而又不（bú）引起迅（xùn）速交聯（lián）的溫度，澆口和（hé）模具（jù）的溫度則（zé）應是有利於迅速硬化的溫（wēn）度。因此，對熱固性聚合物來說，溫（wēn）度對熱固性聚合物流動性的影確的（de）注塑（sù）加工工藝的關鍵是使聚合物組分在交聯之前完成流動（dòng）過程。切應力或（huò）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（chéng）是複雜的，目前還（hái）無定性的研究。

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