不論你是銷售還是工程師，當客戶詢問材料時常常聽到一句話是：我要耐熱性某某℃的材料。

 

表1 中列出了常用塑料的最高使用溫度的數據，大家可以做一般參考。

 

表1 常用塑料最高使用溫度參考值

 

不過有點遺憾的是，它們只是大家平常工作中的總結，經驗數據而已。

 

那么我們和客戶談的時候，要以什么文件為主？要看哪個數據呢？

 

當然要以原廠提供的物性表為準，這是材料客觀而且官方的文件，也是大家討論的重要依據。
 

一份物性表的獲得有如下途徑：

1. 原廠提供

3. 搜料網

--- 手機人人都有，微信時時在用。就用手機查，就在微信里看，24小時全天候不休。我們自己的數據，隨便使!
 

表2科思創模克隆Makrolon透明PC2805的物性表（部分）

 

由于我們本文只討論材料的耐熱性，所以就以科思創的PC材料為例，其物性表截圖如表2。
 

一般的物性表中都會列出玻璃化轉變溫度（Tg），熱變形溫度（HDT），維卡軟化溫度（Vicat Softening Temperature）。玻璃化轉變溫度（Tg），每家都會有，不過后二個溫度各家不同，有的只列出一個。
 

沒有研究就沒有發言權，在我們下結論之前，先看看這三個溫度究竟內涵是什么？
 

圖1非結晶高聚物的溫度-形變曲線
 

玻璃化轉變溫度是高分子鏈段由不能運動到能運動的一個轉折溫度（圖1），嚴格來講該轉變是一個區域，稱為玻璃化轉變區域。Tg以下，材料呈玻璃態，強、硬、剛、抗沖擊有限；Tg以上，材料呈橡膠態，變形大，強度低，模量小。
 

測試玻璃化溫度常用的方法有：熱機械分析法（TMA）、差熱分析法（DTA）和示差掃描量熱法（DSC）三種。它們的測試方法原理不同，因而測試結果相差較大，不能相比。另外，經過退火（即加熱后處理）的樹脂制品，玻璃化溫度會提高，這是由于制品的內應力經退火升溫已經消除了的緣故。
 

熱變形溫度：把一定尺寸的試樣放在規定跨距的支座上，在兩支座中點處施加規定的負荷，形成三點式簡支梁靜彎曲，負荷力大小必須使試樣形成指定大小的表面彎曲應力；將受荷的試樣放入升溫速率為 120℃/h 的油浴中，當試樣中點的變形量達到規定值時， 讀取其溫度， 即負荷熱變形溫度。
 

圖2熱變形溫度示意圖
 

在非結晶性塑料中，熱變形溫度是表示接近于玻璃化轉變溫度的下限溫度，所以多少可以成為實用性參考指標。但是結晶塑料中，熱變形溫度是表示玻璃化轉變點與結晶熔點之間的溫度，所以無論在理論還是在實用上都是無意義的溫度，而且測定結果的偏差也很明顯。該參數被用于相應地測量不同材料在短時間升溫而且載負荷情況下耐受溫度能力。
 

維卡軟化溫度是指當勻速升溫時，某一負荷條件下，橫截面積為 1 mm² 的標準壓針刺入熱塑性塑料 1mm 深時的溫度。該溫度反映了材料在升溫裝置中使用時期望的軟化點， 即材料在受熱和受力的情況下的耐熱性能。維卡軟化溫度測試僅適用于熱塑性硬質或半硬質塑料。
 

測試條件：（試驗環境 23±2℃，50±5%RH），兩種負荷（10N 和 50N）和兩種升溫速率條件（50℃/h 和 120℃/h）。
 

圖3維卡軟化溫度示意圖
 

玻璃化轉變溫度其研究對象是微觀的鏈段，是站在高分子鏈結構上進行的研究。熱變形溫度則是針對高分子材料而言的，是高分子材料開始發生熱變形的溫度。 熱變形溫度是溫度值，玻璃化轉變溫度是相態完全轉化所對應溫度，這個溫度是塑料制品工作溫度的上限。
 

維卡軟化點也不能等同于玻璃化轉變溫度，很多結晶性塑料的維卡軟化點溫度時遠遠高于Tg的，PET Tg點在70-80度，PBT的 Tg點在50度左右，但是維卡軟化點在170度左右；
 

維卡與熱變形溫度都可以作為材料的耐熱性指標溫度，不過維卡軟化點強調的是表面的軟化，一般情況下維卡溫度要高于熱變形溫度，看產品標準規定的是哪個溫度，受力面積小如針尖的測維卡軟化溫度，受力面積較大的測熱變形溫度。一般使用情況采用熱變形溫度的居多。
 

塑料維卡軟化溫度與熱變形溫度相似，衡量的是塑料的機械性能承受高溫破壞的能力
 

塑料的加工生產主要依據熔化點和熔融指標，與維卡軟化點關系不大。但維卡軟化點對使用的指導意義還是比較大的，在管材行業，大家都喜歡用維卡軟化點來衡量管子的耐溫度能力。
 

材料的維卡軟化溫度雖不能直接用于評價材料的實際使用溫度，但可以用來指導材料的質量控制。維卡軟化溫度越高，表明材料受熱時的尺寸穩定性越好，熱變形越小，即耐熱變形能力越好，剛性越大，模量越高。
 

確保非晶體聚合物的使用溫度低于Tg非常重要，這樣才能獲得理想的機械性能。也就是說，TG以上就不能用了，沒有半點協余地。