塑料硬化性的影响因素分析与优化方法

热塑性塑料制品的生产是在其处于熔融流动状态时，在外压力的作用下借助一定的模腔获得要求的形状和尺寸，再经冷却变硬（定型）使已获得的形状和尺寸永久保持，成为制品。在冷却定型过程中，材料经历了聚集态改变或相变。即无定型聚合物从粘流态变为高弹态，再变为玻璃态，结晶型聚合物从粘流态变为晶态等过程。热固性塑料则是在充满模腔后进一步受热产生交联反应，使之固化变硬定型成为制品。塑料制品的定型过程统称为硬化。

不同塑料具有不同的硬化特性。在热塑性塑料硬化时的聚集态或相变过程中，体积缩小，熔融剪切流动中（充模时）取向的分子链会产生松弛。如果材料的比热容较小，冷却变硬的速度就快，给分子链松弛所提供的时间较短；如果材料分子链刚性较大，取向分子链解取向（松弛）的速度就慢；这两种因素结合就很容易在制品内产生冻结应力。反之，如果材料比热容较大，冷却变硬的速度就慢，取向分子链就有较充分的松弛时间，兼之材料分子链如果较柔软，取向分子链的解取向速度快，使分子链得到充分松弛，就可消除或大大减小内应力。聚碳酸酯和聚乙烯可作为上述两种不同材料的典型代表。聚碳酸酯的比热容约为1225J/（kg·K），熔体冷却硬化较快，加之分子链刚性大，不易松弛，很容易产生内应力。聚乙烯的比热容约为2301J/（kg·K），熔体冷却硬化较慢，加之分子链柔软，容易松弛，制品产生的内应力就小得多。熔体冷却硬化的速率与模具温度亦有很大关系，也会影响到分子链的松弛情况。(www.xing528.com)

热固性塑料成型时要求在最佳的塑化流动状态下充模，充模后又能以最快的速度交链固化。同样，不同热固性塑料的硬化特性也有很大差别，主要表现在固化反应速度的不同。由于提高温度一方面可以使物料的流动性增大，另一方面又能加速固化反应使流动性减小，因此恰当地调节模温和物料受热时间（包括注塑时在料筒内和充模过程中两段时间）就成为取得优质制品的关键。模温偏低时物料流动性欠佳，充模速度慢，难以充满复杂型腔；模温偏高时，又会使物料在尚未完成充模就过早产生固化反应，亦不能顺利充模并带来制品弊病。不同塑料品种的固化反应速率差别很大，酚醛塑料较慢，脲醛和三聚氰胺甲醛塑料就快得多。