1、2.2 聚合物的加热和冷却,学习目标： 1、掌握聚合物热扩散系数对其加热和冷却的影响。 2、注意结晶性聚合物熔融的特征。,加热与冷却应用实例,热源： 外热：电阻丝（经济、简单、方便、温度波动较大）；微波（适合较厚发泡成型）；红外线；热油（温度控制精确，设备复杂，成本高）；热水、蒸气。 内热：摩擦热冷却：水（注射模、挤出定型模、中空模等）； 空气,塑料的热性能特点（表2-4）,1、塑料的热扩散系数远远小于金属、钢材、玻璃等材料，这说明聚合物热传导的速率很小，冷却和加热都不很容易。 意义： 聚合物加热时有一项限制，就是不能将推动传热速率的温差提得过高，因为聚合物的传热既然不好，则局部温度就可能过高
2、，会引起降解。聚合物熔体在冷却时也不能使冷却介质与熔体之间温差太大，否则就会因为冷却过快而使其内部产生内应力。因为聚合物熔体在快速冷却时，皮层的降温速率远比内层为快，这样就可能使皮层温度已经低于玻璃化转变温度而内层依然在这一温度之上。此时皮层就成为坚硬的外壳，弹性模量远远超过内层 ( 大至 103 倍以上 ) 。当内层获得进一步冷却时，必会因为收缩而使其处于拉伸的状态，同时也使皮层受到应力的作用。这种冷却情况下的聚合物制品，其物理机械性能，如弯曲强度、拉伸强度等都比应有的数值低。严重时，制品会出现翘曲变形以致开裂，成为废品。,塑料的热性能特点（传热学）,2、注意聚合物加热中的外热和内部剪切热的配合，防止局部过热分解。 由于许多聚合物熔体的粘度都很大，因此在成型过程中发生流动时，会因内摩擦而产生显著的热量。此摩擦热在单位体积的熔体中产生的速率 Q 为：,3、结晶性聚合物在熔融时需要大量的热，成型中要注意这一点。,思考题,为什么塑料加热与冷却不能有太大的温差？ 答：塑料是热的不良导体，导热性较差。加热时，热源与被加热物的温差大，物料表面已达到规定温度甚至已经分解，而内部温度还很低，造成塑化不均匀。冷却时温差大，物料表面已经冷却，而内部冷却较慢，收缩较大，形成较大的内应力。,
