透明的熱塑性塑料是無定形的,但據(jù)我們的了解:并非所有無定形的熱塑性塑料都是透明的,比如說進(jìn)行了著色和改性的無定形塑料就是如此。由于分子鏈部分有序排列,部分結(jié)晶熱塑性塑料不再透明,根據(jù)結(jié)晶度不同,其透明程度也會不同。無定形和部分結(jié)晶的熱塑性塑料有一個最高的工作溫度范圍,后面將會介紹。在低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg時(以前稱之為軟化溫度),熱塑性塑料通常是非常脆(比如普通聚苯乙烯PS ),熱塑性塑料的剛性(模量E)和強(qiáng)度(σ)的會隨著溫度的升高而降低,但可變形性(ε)會增大。材料在最高工作溫度時,吸塑原料對成品外觀的影響還必須有足夠的剛性。熱膨脹系數(shù)在一定溫度范圍內(nèi)可以認(rèn)為是隨溫度線性增加的
從以上的分析可知,若真空吸塑成型制品在高溫下使用,或要進(jìn)行短暫的高溫消毒,那么在材料真空吸塑成型的時候就最好使用較高的溫度。對于部分結(jié)晶熱塑性塑料,真空吸塑成型溫度至少應(yīng)該在晶體熔程范圍的中間溫度以上。如果用較高的溫度成型,無定形熱塑性塑料的形狀改變也會減小。在實際生產(chǎn)中,如果把這些因素都考慮進(jìn)去的話,就會產(chǎn)生下面的問題:片材就會因為真空吸塑成型機(jī)器達(dá)不到所需要的真空吸塑成型溫度而無法進(jìn)行生產(chǎn)(通過機(jī)器時無法得到一個光滑平整的表面),或者是材料的熔體強(qiáng)度太低,會產(chǎn)生太大的熔塌,或者是因為材料與口模黏結(jié)得過緊。在加熱和成型時易于結(jié)晶的熱塑性塑料,如CPET是一個例外。CPET是含有結(jié)晶成核劑無定形的聚酯。帶有空氣支撐的片材的加熱工藝中,PP片材要適當(dāng)有一點凹陷,以便盡可能容納膨脹起皺;如果加熱的片材不能在加熱期間或之后由空氣支撐,除了線性膨脹而外,凹陷成為塑料材料的操作因素,凹陷與材料在成型溫度下的強(qiáng)度有關(guān),也與片材在生產(chǎn)過程中引入的內(nèi)應(yīng)力有關(guān)。
熱塑性塑料片材膨脹,直到軟化溫度。②當(dāng)超過軟化溫度(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度),凍結(jié)的應(yīng)力將會釋放;高度取向的片材,如OPS或LDPE,在??騼?nèi)及在達(dá)到軟化點時主鏈伸展;另外一些材料,比如PP或PVC,繼續(xù)膨脹直到它們達(dá)到成型溫度。③當(dāng)用接觸平板加熱時,膨脹會使接觸的壓力發(fā)生改變,在成型片材表面會產(chǎn)生黏結(jié)波浪(adhesion strechs)。④當(dāng)進(jìn)行輻射加熱時,會產(chǎn)生材料性能對吸塑加工的影響兩個問題。a.若片材未支撐發(fā)生凹陷,由自身重量產(chǎn)生的膨脹必須與熱膨脹量相加。輻射加熱可能會產(chǎn)生加熱不足,或片材受熱破壞。生產(chǎn)薄的PP材料時,在真空吸塑成型機(jī)上加熱時,必須采用凍結(jié)應(yīng)力的方法,否則,片材不發(fā)生熔塌是十分困難的。b.在成型材料用空氣支撐以防止下垂凹陷的地方,為了保持其水平,會產(chǎn)生皺褶,若在凸起和凹陷部分存在明顯的溫差,將對模塑制品的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。對于產(chǎn)生嚴(yán)重凹陷的成型材料,對其進(jìn)行實際凹陷量的計算是不可能的。