Las propiedades físicas y mecánicas deplásticaestán estrechamente relacionados con la temperatura. A medida que cambia la temperatura, las propiedades de los plásticos cambian, exhibiendo diferentes estados físicos y propiedades mecánicas en fases. El estado físico y las propiedades mecánicas de los plásticos sometidos a calor son de gran importancia para el moldeado y procesamiento de plásticos.
Debido a la influencia del componente principal de los plásticos, los polímeros, los plásticos a menudo existen en los siguientes estados físicos cuando se calientan: estado vítreo (también conocido como estado cristalino para polímeros cristalinos), estado elástico y estado de flujo viscoso. La curva que muestra la relación entre el grado de deformación de los plásticos y la temperatura cuando se calientan se llama curva termodinámica, como se muestra en la Figura 1-1.
(1) Estado de transición vítrea
Cuando el plástico está a una determinada temperatura θg, a medida que la dureza del sólido aumenta gradualmente al disminuir la temperatura, las piezas multi{0}}componentes que utilizan este plástico también aumentarán gradualmente su dureza. Este es un aumento gradual de la dureza desde el estado ablandado. Cuando θg son las diversas temperaturas permitidas, por debajo de θg es una cierta temperatura, el plástico sufrirá una fractura frágil. Este valor de temperatura se denomina temperatura de transición vítrea, que es el límite inferior de la temperatura de uso del plástico.
Los plásticos en el estado de transición vítrea - que no son adecuados para procesos que requieran una deformación significativa - pueden someterse a procesos como doblar, perforar, cortar, etc.
(2) Estado elástico alto
Cuando el plástico se calienta a una temperatura superior a θg, exhibirá un estado altamente elástico similar al caucho-. Cuanto mayor sea la temperatura desde θg, mejor será el alto estado elástico. Para los plásticos en un estado altamente elástico, si no se pueden aplicar fuerzas externas para lograr grandes aumentos, pueden deformarse fácilmente. Bajo tensión constante, se producirá fluencia y relajación de la tensión en el estado elástico. Si el desmolde se realiza demasiado pronto, el moldeado permanecerá a una temperatura superior a la temperatura de desmolde inmediata θg.
(3) Estado de flujo viscoso
Cuando el plástico continúa calentándose a una temperatura superior a θf, exhibirá características de flujo viscoso significativas. El plástico en estado de flujo viscoso se convierte en líquido. En estado fundido el plástico su deformación ya no es reversible. Después de mantener un estado constante y descargarse, no puede volver a su estado original. θf es la temperatura límite inferior para el moldeo, que es la temperatura mínima de procesamiento. La estabilidad de la forma de los materiales del estado líquido cambia a un estado elástico (o el estado elástico cambia a un estado viscoso).
Cuando el plástico continúa calentándose, la temperatura alcanza θf y aumenta. El plástico comienza a descomponerse y decolorarse. La resistencia eléctrica del plástico disminuye drásticamente. θf es el límite superior de la temperatura de descomposición. Es el límite de temperatura razonable para el procesamiento de moldeo a altas temperaturas. Por lo tanto, θf y θg son los límites de temperatura superior e inferior que deben considerarse al seleccionar los procesos de moldeo. θf - θg es el rango disponible de temperaturas de procesamiento de moldeo.