(一)溫度對剪切黏度的影響

在成型注塑加工工藝中，對一種表觀黏度隨溫度（dù）變化不大的聚合物來說，如僅靠增加（jiā）溫度來增加其（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（fú）度（dù）增（zēng）加很大，而它的表觀黏度（dù）卻降低有限。另一（yī）方麵，大幅度地增加溫度很（hěn）可（kě）能使聚合物發生降解（jiě），從對比角度來看，在（zài）注塑加工成型中利用增溫來降低聚甲基丙烯酸甲酯、聚（jù）碳酸酯和聚酰胺等的表觀黏度是可行的，因為增溫不多而它的表觀黏度（dù）卻能（néng）下降不少（shǎo）。

(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（zǐ）間的作用力（lì），而（ér）作用力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（xiǎo）時，液體的剪（jiǎn）切黏度總是（shì）趨於增大。低分子聚（jù）合物的液體，其壓縮性都很有限（xiàn），但是屬於高分子的聚合物熔體卻不然。特別是聚 合物熔體的加工壓力（lì）通常都比較高，例如在注（zhù）射模塑中，聚（jù）合物常需在（zài）150℃下受壓達35~ 150MPa,因而它（tā）們的壓縮性是可觀的，其壓縮率（lǜ）常可達5%甚至10%以上。實驗（yàn）證明，聚合物熔體在受到壓力時（shí），因受壓縮率的（de）影響，其黏度定會有（yǒu）所增高，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（de）壓縮率不同，其黏度對（duì）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（de）流量（liàng）是不恰當的，即使在同（tóng）一壓力作用下（xià）的同（tóng）一種聚合物熔體，注塑加工成型時所用設備大小不同，則其流（liú）動行為也有差（chà）別，因為盡管所受壓力相同，所（suǒ）受切應力依然可以不同。事實上，一種聚合物在正常的（de）加（jiā）工溫度（dù）範圍內，增加壓力對黏度的影響和降低溫（wēn）度的影響有相（xiàng）似性。這種在 注塑加工過程中通過改變（biàn）壓 力或溫度，都能獲得同（tóng）樣的黏（nián）度變化的效（xiào）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（yī）般在維（wéi）持黏度恒定的情況下，這一數值並不依賴（lài）於相對分子質量。在注（zhù）射成型注塑加工 生產中考慮壓力對黏度的影響時，需要解決關鍵的問題在於：如何綜合考慮生產的（de）經濟性、設備（bèi）和模（mó）具的可靠性（xìng）以及塑件的（de）質量因素，以確保成型 注塑加工工藝能有的注射壓（yā）力（lì）和注射溫度。

三、聚合（hé）物熔體的黏彈性

聚合物熔體不僅具有黏流性，而且還具有（yǒu）如固體般的彈（dàn）性，即當熔體受到（dào）應力（lì）時，一部分消（xiāo）耗（hào）於黏性變形;而另一部分變形的將會（huì）被熔體儲存，一旦外（wài）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能忽視的液體稱為黏彈（dàn）性（xìng）液體。液體中的彈性行為是流動過程中聚合物 大分（fèn）子構象改變（biàn）所引起的。大分子（zǐ）伸展儲存了彈性能，外界應力去除後大（dà）分子會部分恢複原來蜷曲的構象，因（yīn）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，因為大分子構象的恢複過（guò）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（hái）是以（yǐ）彈性形變為主，取（qǔ）決於外力作用時間t與時間（jiān）t,的關係。

當t》1,時，即外力作用時間比時間長（zhǎng）得多時（shí），液體的總形變以黏性形變為主，反之將（jiāng）以彈（dàn）性形變為主。對於（yú）黏度很低的簡單液體，1≈10-'s; 對基本上表現為固體的（de）物質（zhì），t>10's;一般黏彈性聚合物熔體的時（shí）間（jiān）1,=10-4~10+s.如注射聚甲基丙烯酸甲酯，已（yǐ）知注射溫度為230℃,注射時間為2s,其時間約為43x10-s;把注射（shè）時間看成外力作用時間，則其遠（yuǎn）遠大於（yú）時間，由此可知注射（shè）過程中的彈（dàn）性變形部分是極小的。應該注意（yì）的是，即便是少量的彈性（xìng）變形，也能使熔體產生流 動缺陷，使塑件（jiàn）產生變形。

流動熔體中的彈性形變與（yǔ）聚合物的相對分子質量、外力作用速度或時間以及（jí）熔（róng）體的溫度等有關。一（yī）般地，隨相對分子質量增大，外力作用時間縮短，當熔體的溫（wēn）度稍高於材料熔點時，彈性現象（xiàng）表現得特別不錯（cuò）。應變關係曲線 YH是總形變的可（kě）逆（nì）部分，γy則是不 可逆部分，並（bìng）以形變存在於熔可逆形變回複（fù）(0>08)c-成型後可逆（nì）形變（biàn）體（tǐ）中。

四、熱塑性和熱固性聚合物流變（biàn）行為的比較

在（zài）通常的注（zhù）塑加工條件下，對熱塑性聚合物加熱（rè）是一種物理作用（yòng），其目的是（shì）使聚合物達到黏流態（tài）以便於成型，材料在注塑加工 過程所獲得的形狀必須通過冷卻來定型。雖然，由於多（duō）次加（jiā）熱和受到加工設備的作用會引起（qǐ）材料內在性質發生一（yī）定變（biàn）化，但並未改變材料（liào）整體可塑性的基本特性（xìng），特別是材料的黏度在加工條（tiáo）件下基本沒有發生（shēng）不可逆的（de）改變。

但（dàn）熱固性聚合物（wù）則不同，加（jiā）熱（rè）不僅可使材料熔融，能在壓力下產（chǎn）生（shēng）流動（dòng）、變形和獲得所需形狀（zhuàng）等物（wù）理作用，並且還能使具有活性基（jī）團（tuán）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。一旦熱固性材料硬化後，黏（nián）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（lì）。可見熱固性聚合物在加工過程中黏度的變化規律與熱塑（sù）性聚合物有著本質的差別。

熱塑性聚合物和熱固性聚合物流變行為的不同加以說明，熱固性聚合物加熱初期流動性的增大是由於（yú）作用的結果，在達到硬化之前的一段時（shí）間，體係黏度隨（suí）時間的變化不大，過此之後，聚合與交聯反應進一步進行（háng），聚合物相對分子（zǐ）質量很快增大（dà）而導致流動性迅速減小。

溫度對流動性的影響是由黏度（dù）和（hé）固（gù）化速度兩種互相矛盾（dùn）的因素決定的，在（zài）較低溫度範圍內溫度對黏度的影響起主導作用（yòng），在0...以下，黏度隨（suí）溫度升高而降（jiàng）低，所（suǒ）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，熔體的流動性迅速降低。

所以，熱固性（xìng）聚合物的（de）交聯速度可（kě）以通（tōng）過溫度來控製。溫（wēn）度的這種特性正是熱（rè）固性塑料注射成型中注射機與模具（jù）分別采用不同溫度的原因，例如，注（zhù）射的溫度是產生黏（nián）度而（ér）又不引（yǐn）起迅速交聯的溫（wēn）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（duì）熱固性聚（jù）合（hé）物來說，溫度對熱固性聚合物流動性的影確的注塑加工工藝的關鍵是使聚合物組分在（zài）交聯（lián）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（liú）動性的趨勢，但影響過程是複雜的，目前還無定性的研究。