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热塑性塑料不同温度变化及特性

返回列表 来源:88bf 浏览:- 发布日期:2017-07-22 08:20:59【

热塑性塑料是我们使用最多的塑料种类,而且在控制良好的情况下,它还可以反复加工使用。参考下图说明,某种塑料的加工范围介于熔点(Tm)及热裂解温度之间;其合理的使用范围介于玻璃转化温度(Tg)及热变形温度之间。所以在选用这种塑料的时候,这四个温度扮演着极其重要的角色。

塑料不同温度变化及特性

举例来说,某塑料的特性表入下:

玻璃转化温度为-10°C

热变形温度为80°C

熔点为150°C

热裂解温度为280°C

则表示该塑料具有下列可能特性:

在-20°C时会脆化。

在30°C时具有弹性,可作一般的操作及使用。

在100°C时虽还具有固体型态,但已经是软啪啪的状态了,而且其机械性能也已经大幅下降。

在180°C时就会熔化成液体状态。

高于280°C时会因热裂解而造成分子断裂,材料特性完全不同。

热可塑性塑料在相对低温时,其分子运动会相对的受到限制,呈现出硬而脆的玻璃特性。随着温度持续的上升达到Tg(玻璃转化温度)时,对于非结晶塑料的分子链就开始增加运动并扩张(比容积增加),初期渐成黏滞性的橡胶态,当到达Tm(热裂解温度)时,分子链完全分解成为可运动的熔融液态;但是结晶塑则因其紧密的分子链结构关系,在低温时也只能在极小范围内振动,一直要到Tm(热裂解温度)时,其分子链才会崩溃,并加快的急速运动并扩张而成熔融液态。

观察热可塑性塑料的行为,我们可以归纳出下列几项特点:

塑料在Tg温度以下时,其结构可是为是一种紧密堆叠的状态,而且结晶塑料的密度要大于非结晶塑料。随着温度的上升,塑料的比容积增加(密度降低),分子链的运动空间增加(自由体积变大)。结晶塑料在初期的热膨胀不大,一直要到Tm以上其比容积才会急速增加。当达到完全熔融状态时,结晶塑料的热膨胀比非结晶塑料要大得多;反之,在冷却过程中,结晶塑料通常也比非结晶塑料有较大的收缩率。

非结晶塑料从软化到熔融,是渐进而无明显的熔点;结晶塑料的熔点则相当明确且狭窄。塑料如果是在受压的状况下,分子链的运动会受到限制,因此Tg、Tm及受热比容积都会比无受压时来的小。

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