塑料遇到热会收缩的原因主要与塑料的热塑性和分子结构有关。以下是详细解释:
热塑性
塑料材料通常具有热塑性,这意味着在受热后,塑料内部的分子结构能够发生流动和变形。当塑料受热时,分子链之间的相互作用减弱,使得分子链能够相对自由地移动,从而导致塑料的体积减小和形状改变。
分子链的重新排列
塑料在加热过程中,原本在冷却定型时处于定向拉伸状态的分子链会逐渐解冻结,并摆脱之前由于吹塑工艺产生的应力束缚。这些分子链会回到它们自然卷曲的状态,导致塑料收缩。
热胀冷缩原理
虽然塑料的热收缩与常见的热胀冷缩现象(物质在加热时体积膨胀,冷却时体积收缩)类似,但塑料的收缩主要是由于其分子链在热作用下的重新排列和流动,而不仅仅是由于温度变化引起的体积变化。
结晶性塑料的收缩
对于结晶性塑料,结晶相变是导致收缩的主要原因。当结晶性塑料从熔融状态冷却固化时,大分子会结晶化,导致比体积减小和收缩。结晶度越高,结晶引起的收缩也越大。
取向收缩
在塑料成型过程中,流动方向上会产生剪切应力,促使分子链取向。当塑料冷却时,这些取向的分子链会被冻结。然而,在继续加热时,这些分子链有恢复卷曲的趋势,导致在取向方向上产生收缩。取向收缩与内部应力的大小有关,应力越大,取向收缩也越大。
综上所述,塑料遇到热会收缩的原因主要是由于其热塑性导致分子链在热作用下的重新排列和流动,以及结晶性塑料在结晶相变过程中引起的体积减小。这些因素共同作用,导致塑料在受热后发生收缩现象。