一文帶你了解什么是粘彈性

粘彈性，viscoelasticity，流體的粘滯性及彈性的綜合性質。

　　聚合物在加工過程中通常是從固體變為液體（熔融和流動），再從液體變固體（冷卻和硬化），所以加工過程中聚合物于不同條件下會分別表現出固體和液體的性質，即表現出彈性和粘性。但是由于聚合物大分子的長鏈結構和大分子運動的逐步性質，聚合物的形變和流動不可能是純彈性和純粘性的，塑料對應力的響應兼有彈性固體和粘性流體的雙重特性稱粘彈性。

　　粘彈性是高聚物的一個重要特征，粘彈性賦予高聚物*的性能。高聚物材料表現出彈性和粘性的結合。在實際形變過程中，粘性與彈性總是共存的。聚合物受力時，應力同時依賴于形變和形變速率，即具備固、液二性，其力學行為介于理想彈性體和理想粘性體之間。

　　粘彈性使塑料同時具有類似固體的特性，如彈性，強度，因次穩定性，和類似液體的特性如隨時間，溫度，負荷大小和速率而變化的流動特性。

　　在通常的加工條件下，聚合物形變主要由于高彈形變和粘性形變（或塑性形變）所組成。從形變性質來看包括可逆形變和不可逆形變兩種成分，只是由于加工條件不同而存在著兩種部分的相對差異。隨著溫度的升高，式中μ都將下降，當加工溫度高于Tm以致聚合物處于粘流態時，聚合物的形變發展則以粘性形變為主。此時，聚合物粘度低流動性大，易于成型；同時由于粘性形變的不可逆性，提高了制品的長期使用過程中的因次穩定性（形狀和幾何尺寸的穩定性的總稱），所以很多加工技術都是在聚合物的粘流狀態下實現的，例如注射、擠出、薄模吹塑和熔融紡絲等等。但是粘流態聚合物的形變并不是純粘性的，也表現出一定程度的彈性，例如流動中大分子因伸展而儲藏了彈性能，當引起流動的外力消除后，伸展的大分子恢復蜷曲的過程就產生了高彈形變，它會使熔體流出管口時出現液流膨脹。這種彈性能如果儲存于制品中，還會引起制品的形狀或尺寸的改變，降低制品的因次穩定性，有時還使制品出現內應力。因此即使在粘流態條件下加工聚合物，也應注意這種彈性效應的影響。

　　加工溫度降低到Tt以下時，聚合物轉變為高彈態，隨著溫度的降低，聚合物形變組成中的彈性成分增大，粘性成分減小，由于有效形變值減小，通常較少地在這一范圍成型制品。