De fysieke en mechanische eigenschappen vankunststoffenhangen nauw samen met de temperatuur. Naarmate de temperatuur verandert, veranderen de eigenschappen van kunststoffen, waardoor ze verschillende fysieke toestanden vertonen en gefaseerde mechanische eigenschappen vertonen. De fysieke toestand en mechanische eigenschappen van kunststoffen onder hitte zijn van groot belang voor het vormen en verwerken van kunststoffen.
Vanwege de invloed van het hoofdbestanddeel van kunststoffen, polymeren, komen kunststoffen bij verhitting vaak in de volgende fysieke toestanden voor: glasachtige toestand (ook bekend als kristallijne toestand voor kristallijne polymeren), elastische toestand en stroperige vloeitoestand. De curve die de relatie weergeeft tussen de mate van vervorming van kunststoffen en de temperatuur bij verhitting wordt een thermodynamische curve genoemd, zoals weergegeven in figuur 1-1.
(1) Glasovergangsstaat
Wanneer plastic een bepaalde temperatuur θg heeft, zullen de uit meerdere componenten bestaande onderdelen die dit plastic gebruiken, ook geleidelijk in hardheid toenemen, omdat de hardheid van de vaste stof geleidelijk toeneemt bij afnemende temperatuur. Dit is een geleidelijke toename van de hardheid vanuit de verzachte toestand. Wanneer θg de verschillende toegestane temperaturen is, terwijl onder θg een bepaalde temperatuur ligt, zal het plastic brosse breuk ondergaan. Deze temperatuurwaarde wordt de glasovergangstemperatuur genoemd, wat de ondergrens is van de gebruikstemperatuur van plastic.
Kunststoffen in de glasovergangstoestand - die niet geschikt zijn voor verwerking die aanzienlijke vervorming vereisen - kunnen bewerkingen ondergaan zoals buigen, boren, snijden, enz.
(2) Hoge elastische toestand
Wanneer plastic wordt verwarmd tot een temperatuur hoger dan θg, zal het een zeer elastische, rubber-achtige, hoogelastische toestand vertonen. Hoe hoger de temperatuur vanaf θg, hoe beter de hoge elastische toestand. Voor kunststoffen in een zeer elastische toestand kunnen ze gemakkelijk vervormen als er geen externe krachten kunnen worden uitgeoefend voor grote vergrotingen. Bij constante spanning zullen in de elastische toestand kruip en spanningsrelaxatie optreden. Als het ontvormen te vroeg wordt uitgevoerd, zal het vormen op een temperatuur blijven die hoger is dan de onmiddellijke ontkistingstemperatuur θg.
(3) Viskeuze stroomtoestand
Wanneer kunststof wordt verwarmd tot een temperatuur hoger dan θf, zal het aanzienlijke viskeuze stromingseigenschappen vertonen. Het plastic in de stroperige stroomtoestand wordt een vloeistof. In de plastische gesmolten toestand is de vervorming ervan niet langer omkeerbaar. Na het handhaven van een constante staat en het lossen kan het niet terugkeren naar de oorspronkelijke staat. θf is de ondergrenstemperatuur voor het vormen, wat de minimale verwerkingstemperatuur is. De vormstabiliteit van materialen verandert van vloeibare toestand naar een elastische toestand (of de elastische toestand verandert naar een viskeuze toestand).
Wanneer plastic verder wordt verwarmd, bereikt de temperatuur θf en neemt deze toe. Het plastic begint te ontbinden en te verkleuren. De elektrische weerstand van de kunststof neemt sterk af. θf is de bovengrens van de ontledingstemperatuur. Het is de redelijke temperatuurlimiet voor vormverwerking bij hoge temperaturen. Daarom zijn θf en θg de boven- en ondertemperatuurgrenzen waarmee rekening moet worden gehouden bij het selecteren van vormprocessen. θf - θg is het beschikbare bereik van verwerkingstemperaturen voor het gieten.