(一（yī）)溫度對剪切黏度的（de）影響

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

(二)壓力對剪切黏度的影響

由於（yú）液體的剪切黏度（dù）依賴於分子間的作（zuò）用力，而作用力（lì）又與分子間的距離有關（guān），因而當液體承受壓力而使分子間的距離減小時，液體的剪切黏度總是趨於增大。低分（fèn）子聚合物的液體，其壓縮性都很有限，但是屬於高分子的聚合物熔體（tǐ）卻不然。特別是聚 合物熔體的加工壓力通（tōng）常都（dōu）比較高，例如在注射模塑中，聚合物常需在150℃下受壓（yā）達35~ 150MPa,因而它們的壓縮性是可觀的，其壓縮率常可達5%甚至10%以上。實驗證明，聚合物熔體在受到壓力時（shí），因受壓縮率（lǜ）的影響，其黏度定會有所增高，如（rú）聚乙（yǐ）烯在壓力由100kPa升高到 100MPa時，其表觀黏（nián）度增加2.5倍，且聚（jù）合物 的壓縮率（lǜ）不同，其黏度對壓力的敏感性也不同。

單純通（tōng）過增大壓力來提高聚合物（wù）熔（róng）體的流量（liàng）是不恰當的，即（jí）使在同一壓力作用下的同一種聚（jù）合（hé）物熔體，注塑加（jiā）工成型時所用設備大小不同，則其流（liú）動行為也有差別，因為（wéi）盡管所受（shòu）壓力相同，所受切應力依然可以（yǐ）不同。事實上（shàng），一種聚合（hé）物在正常的加工溫度範（fàn）圍內，增（zēng）加壓（yā）力對黏度的影（yǐng）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（gǎi）變壓 力或溫（wēn）度，都能獲得同樣的黏度變化的效應（yīng）稱為 壓力-溫（wēn）度等效（xiào）性。例（lì）如，對於很多聚合（hé）物，壓力增加到（dào）100MPa時，熔體黏度的變化（huà）相當於降 低30~50℃溫度的作用。一般在維持黏度恒定的情況（kuàng）下，這一數（shù）值並（bìng）不依賴於相對分子質量。在注射成型注塑加工 生產中考（kǎo）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（hé）考慮生（shēng）產的經濟（jì）性、設備和模具的可靠性以及塑件（jiàn）的質量因素，以確（què）保成型 注塑加工工藝能有的注射壓（yā）力和注射（shè）溫度。

三、聚合物熔體的黏彈性

聚合物熔體不僅具有黏流性，而且（qiě）還具（jù）有如固體般（bān）的彈性，即當熔體受到應力時，一部（bù）分消（xiāo）耗（hào）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（dào）恢（huī）複。這種現象對低分子液體來說是沒有的（de）。在黏彈性流動中彈性行為已不（bú）能忽視的液體稱為黏彈性液體。液體中的（de）彈性行為是流動過程中聚合物 大分子構象改變所引起（qǐ）的。大分子伸展儲存了彈性（xìng）能，外界應力去除後大分子會部分恢（huī）複原來蜷曲的構象，因而引起高彈形變並釋放彈性能（néng）。實（shí）踐證明，這種彈性恢複並（bìng）不（bú）是瞬時的，因為大（dà）分子構象的恢複過程（chéng）需要克服內（nèi）在黏性的阻滯。液體流動是（shì）以黏性形變為主還是（shì）以彈性形變為主，取決於外力作用時間t與時間t,的關係。

當（dāng）t》1,時，即外力作用時間比時間長得多時，液體的總形變以黏性（xìng）形變為主（zhǔ），反之將（jiāng）以彈性（xìng）形變為主（zhǔ）。對於黏度很低的簡單液體，1≈10-'s; 對基本上表現為固體的物質（zhì），t>10's;一般黏（nián）彈性聚（jù）合（hé）物熔體（tǐ）的（de）時間1,=10-4~10+s.如注射聚甲基丙烯酸甲酯，已知注射溫度為（wéi）230℃,注射時間為2s,其時（shí）間約（yuē）為43x10-s;把注射時（shí）間看成外力作用時（shí）間（jiān），則（zé）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。應該注意的是，即便是少（shǎo）量的彈性變形，也能使熔體產生流 動（dòng）缺陷，使塑件產生變形。

流動熔體中的彈性形（xíng）變（biàn）與聚合物的相對分子質量、外力作用速度或時間以及熔體的溫度等（děng）有關。一般（bān）地，隨相對（duì）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）現象表現得特（tè）別不錯。應變關係曲（qǔ）線 YH是總形變的可逆部分，γy則是不 可（kě）逆部分，並以形變存在（zài）於熔可逆形（xíng）變回複(0>08)c-成型後（hòu）可（kě）逆（nì）形變體中（zhōng）。

四、熱塑性和熱固性聚合物流變行為的比較

在（zài）通常的注塑加工條件下，對熱塑性聚合物加熱是一種物（wù）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（jiā）工 過程所獲得的形狀必須通過（guò）冷卻（què）來定型。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定變化，但並未改變材料整體可塑性的基本特性，特別（bié）是材料（liào）的黏度在（zài）加工條件下基本沒有發生不可逆的改變。

但熱固性聚合物則不同，加熱不僅（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（wù）理作用，並（bìng）且還能使具（jù）有活性基團的組分在足（zú）夠高的溫度下產生交聯反應，並完成硬化等化學（xué）反應。一（yī）旦熱固（gù）性材料硬化後，黏（nián）度變為無限大，並失去了再次軟化（huà）、流動和通過加熱而改變形狀的（de）能力。可見（jiàn）熱固性聚合物在加工過（guò）程中黏度的變化規律與熱塑（sù）性聚合物有著本質的差（chà）別。

熱塑性聚合物和熱固性聚合物流（liú）變（biàn）行為的不同加以說明，熱（rè）固性聚合物加熱初期（qī）流動性的增（zēng）大是由於作用的結果，在達到硬（yìng）化之（zhī）前的一（yī）段時間，體係黏度隨時（shí）間的（de）變化不大，過此之後，聚（jù）合與交聯反應進一步進（jìn）行，聚合物（wù）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黏度和固化速度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影響起（qǐ）主導作用，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（xìng）隨（suí）溫度上升（shēng）而增加;而在較高的溫（wēn）度範圍，則化學交聯反應起主導作用，隨溫度升高，交聯反應速度加快，熔體（tǐ）的（de）流動性迅速降低。

所以，熱固性聚合物的交聯速（sù）度可以通過溫度來控製。溫度的這種特性正是熱（rè）固性塑料注射（shè）成型中（zhōng）注射機（jī）與（yǔ）模具分別采用不（bú）同（tóng）溫度的原因，例如，注（zhù）射的溫度是產生黏度而又不引起迅速交聯的（de）溫度，澆口和模具的溫度則應是有利於迅（xùn）速硬化的溫度。因此，對（duì）熱固性聚合物來說，溫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（jiàn）是使聚合物組（zǔ）分在（zài）交聯之前（qián）完（wán）成流動（dòng）過程。切應（yīng）力或剪切速率對熔體流動（dòng）性有一定的影響，有流動性的趨勢，但影響過程是複雜的，目前還無定性的研究。