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[原创]高分子材料加工过程中的粘弹行为（2010-11-17 17:17:03）

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高分子在加工过程中通常是从固体变为液体，再从液体变成固体，所以加工过程中高分子在不同条件下会分别表现出固体和液体的性质，既表现出弹性和粘性。但由于大分子的长链结构和大分子运动的逐步性质，高分子的形变和流动不可能是纯弹性的或纯粘性，而是弹性和粘性的综合既粘弹性。 

当高分子在外力作用下发生普弹形变时，外力使大分子键长和键角或高分子晶体中处于平衡状态的粒子间发生形变和位移。推迟高弹形变是外力较长时间作用于高分子时，由处于无规则热运动的大分子链段形变和位移所贡献，形变值大，具有可逆性，它使高分子表现出特有的高弹性。粘性形变则是高分子在外力作用下沿力作用方向发生的大分子链之间的结缠和相对滑移，表现为宏观流动，形变值大，具有不可逆性。在通常的加工条件下，高分子形变主要由高弹形变和粘性形变组成。从形变性质来看包括可逆形变和不可逆形变两种成分，只是由于加工条件不同存在着两种成分的相对差异。当加工温度高于Tf以致高分子处于粘流态时，高分子的形变发展以粘性形变为主。此时，高分子粘度低流动性大，易于成型；加工温度低于Tf时，高分子转变成高弹态，随温度降低，高分子形变组成中的弹性成分增大，粘性成分减小，由于有效形变值减小，通常较少在这一范围成型制品。 

高分子在加工过程中的形变都在外力和温度共同作用下，大分子形变和进行重排的结果。由于大分子的长链结构和大分子运动的逐步性，高分子在外力作用时与应力相适应的任何形变都不可能在瞬间完成，通常将高分子于一定温度下，从受外力作用开始，大分子的形变经过一系列的中间状态过渡到与外力相适应的平衡状态的过程看成是一个松弛过程，过程所需的时间称为松弛时间。高分子对外力响应的这种滞后现象称为“滞后效应”或“弹性滞后”。在Tg－Tf温度范围对成型制品进行热处理，可以缩短大分子形变的松弛时间，加快结晶速度，使制品的形状能较快的稳定下来。