如何选择适合制品工作情况的温度指标？

1.使用温度的形成

塑料制品在使用过程中要承受两方面的热量作用，一种是塑料制品工作时产生的热能，如摩擦零件工作时产生的摩擦热，电气制品在运行过程中介电损耗或电晕、电弧作用发生的热量等，这些热量都是工作时自身发生的。另一种是制品工作环境的热量，常称为环境热量，它也会传递到制品身上。这两种热量因温差关系会发生热平衡的交流，最后制品承受的是热平衡后的热量，其温度值即为制品使用温度。制品设计选材时必须考虑材料的耐热性能及可承受使用温度的热量，否则会导致材料性能失效。由于上述两种热量都随不同的使用条件和环境条件而变化，而且热性能还受到其他因素的影响，可以选择材料耐热温度时，必须考虑安全系数，要留有适当的余地，确保可靠使用。

2.确定材料使用温度和脆化温度

通过标准的测试方法，可确定材料的热变形温度及脆化温度，但这与材料的实际使用温度和脆化温度的指标值是有出入的，在实际工作中不同性能的塑料各自有其不同的使用温度。

塑料制品在使用过程中随着温度升高大部分性能，如拉伸强度、电性能、耐蚀性等会变坏，只有少数性能会随温度升高变好，如断后伸长率、抗冲击、介电常数等。当温度下降时，则上述性能与温度升高时会发生相反的变化。因此，会发生当温度升高到某一临界值时（在热变形温度以下），某一项性能下降到临界值，或温度下降到某一临界值时，某项性能也下降到临界值的现象。两种温度的临界值为该材料的上限使用温度和下限使用温度，其范围即为使用温度范围。通常将高温时的临界温度称为使用温度，低温时的临界温度称为脆化温度。

由此可见，一种塑料有多项性能，所以它可能有几个使用温度的标准。在选料时需按制品工作情况统筹兼顾，而且要注意环境温度不能超过材料的热变形温度、使用温度及脆化温度。例如，某制品必须在150℃条件下工作，且既不能变形又要保证电性能，则必须选择热变形温度>150℃，并在150℃时能保证电性能的材料。如果制品用在湿热带地区，则还必须考虑湿热环境中制品在150℃时能否保持电性能，两项指标中有一项超标，则必须重新选材。

3.使用温度的种类

在依各种性能要求表征的使用性能中，保证制品尺寸形状、强度及刚性等性能的使用温度（热变形温度）是基础指标。它是保证其他使用性能的基础，所以大多数资料中给出的使用性能是从温度与变形关系的角来表示的。例如，各种ABS塑料的热变形温度在93～115℃，脆化温度为-7℃，但通常在-40℃时仍有相当的强度，所以其使用温度定为-40～100℃。(www.xing528.com)

按第三章中介绍的温度-形变曲线，在理论上无定形塑料的使用温度范围为T_x～T_g；结晶型塑料高弹性不明显，但温度超过T_g时，其形变随温度变化很慢，当温度高于结晶熔点T_m时塑料开始熔融，所以其使用温度范围为T_x～T_m；热固性塑料因固化后只有当温度超过分解温度后才会炭化失效，所以其使用温度范围为T_x～T_d。当然，在各种资料中给出的使用温度范围都是实际使用的温度值，而且是允许耐热温度的上限值。

对于其他性能允许的使用温度，通常在塑料性能资料中会提出要求，如用于绝缘材料的耐热性等级，对某些溶剂耐蚀性的温度范围等都需查阅相关资料或咨询塑料供应商。

在各种手册中给出的使用温度有多种形式，如长期连续使用温度、短期瞬间使用温度、最高或最低温度等，现说明如下。

（1）最高及最低使用温度 当温度升高或下降到临界值时，塑料性能会失效，此时的临界温度即可理解为最高或最低使用温度。如果以无定形塑料为例，其最高使用温度不得大于玻璃化温度T_g，最低使用温度不得低于脆化温度T_x，因此T_g～T_x即为最高与最低使用温度范围，该温度范围越大则使用温度范围越宽。

（2）短期（瞬间）使用温度 在大多数情况下，当温度达到或稍超过临界值时塑料性能会有逐渐失效的一段演变过程，只要超值不多、维持时间不长，塑料性能尚未演变到“屈服点”阶段，此时立即恢复到正常使用温度，则性能也会基本复原，制品仍可无恙地使用。这种超值短期使用的温度即为短期使用温度。允许超值大小及时间长短，取决于塑料本能及现场状况。通常，热固性塑料瞬间使用性较高，如用超强纤维增强的酚醛塑料长期使用温度为200℃，而短期使用温度可达3000℃。

（3）长期（连续）使用温度 长期（连续）使用温度是指塑料在此温度范围内可保证其应有性能而长期稳定地工作。长期使用温度都比最高临界温度低。另外，长期使用温度高的塑料，其瞬间（短期）使用温度不一定也高。同样，短期使用温度高的塑料，其长期使用温度也不一定高。上述的酚醛塑料即为典型实例。

此外，这些使用温度数据大部分是供应商自行组织测定的，测试条件不同，或与制品实际使用条件有差异时都会产生偏差，因此在制品设计过程中，如果必须取得较正确的使用温度，则必须向供应商咨询或自己做模拟试验，以取得较可靠的数据。