Termodynamické změny plastů

Nov 21, 2025

Zanechat vzkaz

 

Fyzikální a mechanické vlastnostiplastyúzce souvisí s teplotou. Se změnou teploty se mění vlastnosti plastů, vykazují různé fyzikální stavy a vykazují fázované mechanické vlastnosti. Fyzikální stav a mechanické vlastnosti plastů za tepla mají velký význam pro lisování a zpracování plastů.

Vlivem hlavní složky plastů, polymerů, se plasty po zahřátí často vyskytují v následujících fyzikálních stavech: sklovitý stav (také známý jako krystalický stav pro krystalické polymery), elastický stav a viskózní stav toku. Křivka znázorňující vztah mezi stupněm deformace plastů a teplotou při zahřátí se nazývá termodynamická křivka, jak je znázorněno na obrázku 1-1.

 

info-653-480

 

(1) Stav skleněného přechodu

 

Když má plast určitou teplotu θg, jak tvrdost pevné látky postupně roste s klesající teplotou, bude tvrdost také postupně narůstat u vícesložkových dílů využívajících tento plast. Jedná se o postupné zvyšování tvrdosti od změkčeného stavu. Když θg jsou různé dovolené teploty, pod θg je určitá teplota, plast podstoupí křehký lom. Tato hodnota teploty se nazývá teplota skelného přechodu, což je spodní hranice teploty použití plastu.

Plasty ve stavu skelného přechodu -, které nejsou vhodné pro zpracování vyžadující výraznou deformaci -, mohou podléhat zpracování, jako je ohýbání, vrtání, řezání atd.

 

(2) Vysoce elastický stav

 

Když se plast zahřeje na teplotu vyšší než θg, bude vykazovat vysoce elastický kaučuk-jako vysoce elastický stav. Čím vyšší je teplota od θg, tím lepší je vysoce elastický stav. U plastů ve vysoce elastickém stavu, pokud nelze použít vnější síly pro velká zvýšení, se mohou snadno deformovat. Při konstantním namáhání dojde v elastickém stavu k dotvarování a relaxaci napětí. Pokud se vyjmutí z formy provede příliš brzy, tvarování zůstane při teplotě, která je vyšší než okamžitá teplota vyjmutí z formy θg.

 

info-600-400

 

(3) Stav viskózního toku

 

Když se plast nadále zahřívá na teplotu vyšší než θf, bude vykazovat významné charakteristiky viskózního toku. Plast ve viskózním tekutém stavu se stává kapalinou. V plastickém roztaveném stavu již není jeho deformace vratná. Po udržení konstantního stavu a vyložení se nemůže vrátit do původního stavu. θf je dolní mezní teplota pro tvarování, což je minimální teplota zpracování. Tvarová stálost materiálů z kapalného skupenství přechází do elastického stavu (resp. elastického stavu do viskózního stavu).

Když se plast nadále zahřívá, teplota dosáhne θf a zvýší se. Plast se začne rozkládat a odbarvovat. Elektrický odpor plastu prudce klesá. θf je horní mez teploty rozkladu. Je to rozumný teplotní limit pro zpracování výlisků při vysokých teplotách. Proto jsou θf a θg horní a dolní teplotní limity, které je třeba vzít v úvahu při výběru lisovacích procesů. θf - θg je dostupný rozsah teplot zpracování tvarování.