(一)溫度對剪切黏度的影響

在成型注塑加工工藝（yì）中，對一種表觀黏度隨溫度變化不（bú）大的聚合物來說，如僅（jǐn）靠增加溫度來增加其流動（dòng）性能以使它能夠 注塑加工成（chéng）型是錯誤的，因為溫（wēn）度幅度增（zēng）加很大，而它的表觀黏度卻降低有限。另一方麵，大幅度地增加溫度很可能（néng）使聚合物發生降解，從（cóng）對（duì）比角度來看，在注塑加工（gōng）成型中利（lì）用增溫來降低（dī）聚甲基（jī）丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和聚酰胺（àn）等的表觀黏度是（shì）可行的，因為增溫不多而它的表觀（guān）黏度卻能下降不少。

(二（èr）)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（jiān）的作用（yòng）力，而作用力又與分子間的距離有關，因而當液體（tǐ）承受壓力而使分子間（jiān）的（de）距離減小時，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）有限，但是屬於高分子的聚合（hé）物熔體卻不然。特別（bié）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（jù）合物（wù）常需在150℃下受壓達（dá）35~ 150MPa,因而它們的壓縮性是可觀的，其壓（yā）縮率常可達（dá）5%甚至10%以上。實驗證明，聚合物熔體在受（shòu）到壓力時，因受壓縮率的影（yǐng）響，其黏度定會有所增高，如聚乙烯在壓力由（yóu）100kPa升（shēng）高（gāo）到 100MPa時，其表觀黏度增加2.5倍，且（qiě）聚合物 的壓縮率不同，其黏度對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流量是不恰（qià）當（dāng）的，即使在同一壓力作用下的同一種聚合物熔體（tǐ），注塑加工成型時所用設備大小不同，則其流動行（háng）為也有（yǒu）差別（bié），因（yīn）為盡管（guǎn）所受壓力（lì）相同，所受（shòu）切應力依然可以不同（tóng）。事（shì）實上，一種聚合物在正常的加工溫度範圍內，增加壓（yā）力對黏度的影響和降低溫度的（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（xìng）。例如（rú），對於很多聚合物（wù），壓力增加（jiā）到（dào）100MPa時，熔體黏度的變化相當於降 低30~50℃溫度的作用。一（yī）般在維持黏度恒定的情況下，這一數值並不依賴於相對分子質量。在注射成型注塑加工 生產（chǎn）中考慮壓力對黏度的影響時，需要解決關鍵的問題在（zài）於：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的質量因素，以確（què）保成型 注塑加工（gōng）工（gōng）藝能有的注射壓力和注射溫度。

三、聚合（hé）物熔體的黏彈性

聚合物熔體（tǐ）不僅具有黏流性，而且還（hái）具有如固體（tǐ）般的彈性，即（jí）當熔體受到應力時，一部分（fèn）消耗於黏性變形（xíng）;而另一（yī）部分變形的將會被熔體儲存，一旦（dàn）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）能忽視的液體稱為黏彈性液體。液體中的彈性行為是流動過程（chéng）中聚合物 大（dà）分子構（gòu）象改變所引起的（de）。大分子伸展儲存了彈性能，外界應力去除後大分子會（huì）部分恢複原來蜷曲的構象，因而引起高彈形變並釋放（fàng）彈性能。實踐證明，這（zhè）種彈性恢複並不是（shì）瞬時的，因為大分子構象的恢複過程需要克服內在黏性的阻滯。液（yè）體流動是以黏性形變為主還是以彈性形變為主，取決於外力作用時間t與時間（jiān）t,的關係。

當t》1,時，即（jí）外力（lì）作（zuò）用時間比時間長得多時，液體的總形變以黏性形（xíng）變為主，反（fǎn）之將以（yǐ）彈性形變為主。對於黏度很低的簡單液體，1≈10-'s; 對基（jī）本（běn）上表現為固體的物質，t>10's;一般黏彈性聚合（hé）物熔體的時間1,=10-4~10+s.如注射聚甲基丙烯酸甲（jiǎ）酯，已知注射溫度為230℃,注射時間為2s,其時間約為（wéi）43x10-s;把注射時間看成外力作用時間，則其遠遠大（dà）於時間，由此可知注射過程中的彈性變形部分是極（jí）小的。應該注意的（de）是，即便是少量的彈性變形，也能使熔體產（chǎn）生流 動缺陷，使塑件（jiàn）產生變形。

流動熔體中的彈性形變與聚合物的相（xiàng）對分子（zǐ）質（zhì）量、外力作用速度或時間以及熔體的溫度等有關（guān）。一般（bān）地，隨相（xiàng）對分（fèn）子質量增大，外力作用時間縮短，當熔體的溫度（dù）稍（shāo）高於材料熔（róng）點時，彈性現象表現得特（tè）別不錯。應變關係曲線 YH是總形變的可逆部分，γy則是不 可逆部分，並以形變存在於（yú）熔可（kě）逆（nì）形（xíng）變回複（fù）(0>08)c-成（chéng）型後可逆形變體中。

四（sì）、熱塑（sù）性（xìng）和（hé）熱固性聚合物流變行為的比較（jiào）

在通常的（de）注（zhù）塑加工條件下，對（duì）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 過程（chéng）所獲得的形狀必須通過冷卻來定型。雖然，由於（yú）多次加熱和（hé）受到（dào）加工設備的作用會引起材料內在性（xìng）質（zhì）發生一定變（biàn）化，但並（bìng）未改變材料整體（tǐ）可（kě）塑性的基（jī）本（běn）特性，特別是材料的黏度在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（rè）不僅可使材（cái）料熔融（róng），能在壓（yā）力下產生流動、變形和獲得所需形狀等物理作用（yòng），並（bìng）且還能（néng）使（shǐ）具有活性基團（tuán）的組分在足夠高的溫度下產生交聯反應（yīng），並完（wán）成硬化等化學反（fǎn）應。一旦熱固性材（cái）料硬化（huà）後，黏度變為無限大，並失去了再次（cì）軟化、流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（nián）度（dù）的變化規律與熱塑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（yǐ）說明，熱固性聚合物加熱初期（qī）流動（dòng）性的增大是由於（yú）作用（yòng）的結果，在達到（dào）硬化之前（qián）的一段（duàn）時間，體係黏度隨時間的變（biàn）化不大，過此之後，聚（jù）合與交聯反（fǎn）應進一步進行，聚合物相對分子質量很快增大而導致流動（dòng）性迅速減小。

溫（wēn）度對流動性的影響是由黏度和固化速（sù）度兩種互相矛盾（dùn）的因素決定的，在（zài）較低溫度範（fàn）圍內溫度（dù）對黏度的影（yǐng）響起主導作用，在0...以（yǐ）下，黏度隨溫度升高而降低，所以交聯之（zhī）前（qián）總的流動性隨溫度上升而（ér）增加;而（ér）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（sù）降低（dī）。

所以，熱固性聚合物的交聯速度可以通過溫度來控製。溫度的這種特（tè）性（xìng）正是熱固性塑料注射成型（xíng）中注射機與模具（jù）分別采用不同（tóng）溫度的原（yuán）因，例如，注射的溫度是產（chǎn）生黏度而（ér）又（yòu）不引起迅速交聯的溫（wēn）度（dù），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（wēn）度對熱固性聚合（hé）物流動性的影確的注塑加工工藝的關鍵（jiàn）是使聚合物組分在交聯之前完成流（liú）動過（guò）程。切應力或（huò）剪切速（sù）率對熔體流動（dòng）性有一定的影響，有（yǒu）流動性的趨勢，但影響過程是複雜的，目前還無定性（xìng）的研究。

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