一.塑料的定義

塑料(plastics)是一種簡單的單體(monomers)經(jīng)由化學(xué)聚合反應(yīng)(polymerization)而成的長鏈狀高分子聚合物(polymers)。

根據(jù)美國塑料工業(yè)協(xié)會對于塑料的定義：「將全部或部分由碳、氧、氫和氮及其它有機(jī)或無機(jī)元素使用加熱、加壓、或兩者并用的方式聚合而成，在制造中的階段是液體，在制造的最后階段成為固體，此龐大而變化多端的材料族群稱為塑料?！垢叻肿泳酆衔锛庸こ蔀樗芗闹瞥讨饕崴苄运芰现刍c凝固的物理相態(tài)變化或熱固性塑料之固化的化學(xué)反應(yīng)兩種。

根據(jù)塑料受熱后表現(xiàn)的不同行為，塑料可以區(qū)分為熱塑性塑料(thermoplastics)和熱固性塑料(thermosets)。 

（1）熱塑性塑料

熱塑性塑料受熱軟化、熔融，當(dāng)溫度降低時，能變硬定形，若再次受熱，仍能軟化熔融，冷卻軟化熔融，冷卻變硬定形，這一過程能反復(fù)的多次進(jìn)行；

（2）熱固性塑料

熱固性塑料受熱后，開始軟化并具有一定的可塑性，在更高的溫度及壓力下，固化成型。此后，不再具有可塑性，若在繼續(xù)加熱，也不能熔化，而只能分解碳化，熱固性塑料不溶于任何溶劑，熱固性塑料在成型過程中，不僅有物理變化，還有化學(xué)變化。

在自然界中，我們將所有的物質(zhì)在常溫下聚集的狀態(tài)分為三種：即液態(tài)，氣態(tài)和固態(tài)。

以非晶態(tài)線形高聚物為代表的高分子聚合物，由于分子結(jié)構(gòu)的連續(xù)性以及其巨大的分子量，所以他們的聚集態(tài)不同于一般低分子化合物，而是在不同的熱力條件下，以其獨(dú)特的三種形態(tài)存在， 即玻璃態(tài)、高彈態(tài)、和粘流態(tài)

高分子聚合物是不存在氣態(tài)的，在受熱而可能氣化之前，分子結(jié)構(gòu)已受到徹底的破壞，成為低分子的氣化物或碳化物

高分子聚合物的玻璃態(tài)實(shí)際上是固態(tài)的一種表現(xiàn)形式，特點(diǎn)是在一定的溫度范圍內(nèi)，呈現(xiàn)出固態(tài)物質(zhì)普遍的具有的性質(zhì)，在某些力學(xué)特性上類似于普通的玻璃

高分子聚合物的粘流態(tài)是一種獨(dú)特的液態(tài)，在某個溫度范圍內(nèi)，具有既可以流動又有別于普通的低分子液體的力學(xué)性質(zhì)

高分子聚合物的高彈態(tài)時介乎玻璃態(tài)和粘流態(tài)溫度范圍的獨(dú)有的形態(tài)

高分子聚合物的和其他的物質(zhì)一樣，在特定的溫度壓力下有一個相對穩(wěn)定的形態(tài)，比如，在普通的使用條件下，可以將有機(jī)玻璃視為玻璃態(tài)的代表，而將液體樹脂視為粘流態(tài)的代表

（1）玻璃態(tài)

處于玻璃態(tài)的塑料分子鏈段運(yùn)動基本上處于停止的狀態(tài)，分子在自身的位置上震動，分子鏈纏繞成團(tuán)狀或卷曲狀，互相交錯，紊亂無序；

當(dāng)受到外力作用時，分子鏈段將作瞬時間微小的伸縮和鍵角改變，整個塑料形體具有一定的剛性和強(qiáng)度，在這種形態(tài)下，塑膠件可以被使用或進(jìn)行機(jī)械加工

一般非結(jié)晶形塑料，其玻璃化溫度高于室溫，我們可以將塑料原料顆粒，定形了的制件視為玻璃態(tài)。

（2）高彈態(tài)

處于高彈態(tài)下的塑料分子，動能增加，鏈段展開成網(wǎng)狀，但分子的運(yùn)動仍維持在小鏈段的選裝，鏈與鏈之間不發(fā)生位置移動，受外力作用時可產(chǎn)生緩慢性變，當(dāng)外力除去后，又是慢慢恢復(fù)原狀，在這種狀態(tài)下，塑料具有一種類似橡膠的彈性，所以又稱橡膠態(tài)，通常稱為彈性或橡膠體的高聚物，便是之在室溫下處于高彈態(tài)的高聚物，

高彈態(tài)有兩個特點(diǎn)

a.在較小的作用力下可以產(chǎn)生較大的變形，外力接觸后能恢復(fù)原狀

b.高彈態(tài)性變并非瞬間發(fā)生，而是隨時間逐漸發(fā)展，與普通的彈性形變不同，在同樣的外力作用下，形變要延遲一段時間才能完成，而且形變量達(dá)，松弛性也較明顯-塑料的高彈態(tài)其實(shí)只有在熱加工過程中才出現(xiàn)

(3) 粘流態(tài)

處于粘流態(tài)下的塑料分子，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)已經(jīng)解體，大分子鏈與鏈之間，連段與鏈段之間都有能夠自由移動，這是塑料的液體存在的形式，只是粘度大，物理構(gòu)成不同，力學(xué)性質(zhì)不同，當(dāng)給與外力時，分子間很容易相互滑動，造成塑性體的變形，除去外力便不再恢復(fù)原狀

塑料熱成型過程中可以這樣描述，通過熱和力的作用，讓塑料從室溫的玻璃態(tài)，經(jīng)歷高彈態(tài)狀便為粘流態(tài)，注射入具有一定形狀的密閉模腔，然后再模腔內(nèi)逐漸冷卻，從粘流態(tài)轉(zhuǎn)回玻璃態(tài)，最后形成與模腔形狀一致的制品

塑料只能在粘流態(tài)下才能注射充填成型，即是說，塑料的加工溫度范圍只能是從粘流溫度（或結(jié)晶型塑料的熔點(diǎn)）到分解溫度之間，如果這個范圍寬，加工將比較容易，如果這個范圍窄，可選擇的加工溫度限制就大，加工就較為困難，前者以聚乙烯為代表，后者以聚氯乙烯為代表，經(jīng)常用的ABS也屬于這類范圍寬的

塑料注射機(jī)是注射成型的主要設(shè)備，它可將熱塑性塑料或熱固性塑料在塑化料筒中加熱，混煉，塑化，達(dá)到熔融狀態(tài)，向已經(jīng)塑化好的物料施加壓力，射出并注入模具型腔，經(jīng)冷卻固化得到成型制品。