塑料内應力是指塑料在熔融加工過程中，由于大(dà)分(fēn)子鏈的(de)取向、冷(lěng)卻收縮等因素，使塑膠外殼産生的(de)一種内應力。

内應力的(de)本質是熔融加工過程中形成的(de)大(dà)分(fēn)子鏈的(de)不平衡構象，這(zhè)種不平衡構象在冷(lěng)卻固化(huà)後，并不能立即恢複到适合環境條件的(de)平衡構象，這(zhè)種不均衡構象的(de)本質是一種可(kě)逆的(de)高(gāo)彈性形變，而凍結的(de)高(gāo)彈性形變通(tōng)常以勢能的(de)形式儲存在塑膠外殼制品中，在合适的(de)條件下(xià)，這(zhè)種被迫的(de)不穩定構象會轉化(huà)爲舒适的(de)穩定構象，勢能會轉化(huà)爲動能而釋放出來(lái)。

當大(dà)分(fēn)子鏈之間的(de)作用(yòng)力和(hé)相互纏結力無法承受這(zhè)種動能時(shí)，内應力平衡就會被破壞，塑膠外殼就會産生應力開裂和(hé)翹曲變形等現象。

塑膠外殼内應力産生的(de)原因

1、取向内應力

取向内應力是塑料熔體流動充模和(hé)保壓補料過程中，大(dà)分(fēn)子鏈沿流動方向的(de)排列和(hé)取向構象被凍結而産生的(de)内應力。

取向應力的(de)詳細過程是：靠近流道壁的(de)熔體冷(lěng)卻速度快(kuài)，造成外層熔體粘度增加，從一點到另一點，熔體在型腔核心層的(de)流速遠(yuǎn)高(gāo)于表層的(de)流速，造成熔體内層與層之間産生剪切應力作用(yòng)，産生沿流動方向的(de)取向。

塑膠外殼中取向大(dà)分(fēn)子鏈的(de)解凍也(yě)象征著(zhe)其中存在未釋放的(de)可(kě)逆高(gāo)彈性形變，所以取向應力是大(dà)分(fēn)子鏈從取向構象力向無取向構象轉變的(de)内力。塑膠外殼中的(de)取向應力可(kě)以通(tōng)過熱(rè)處理(lǐ)來(lái)減小或排除。

塑膠外殼的(de)取向内應力分(fēn)布從産品表層到内層越來(lái)越小，呈抛物(wù)線變化(huà)。

2、冷(lěng)卻内應力

冷(lěng)卻内應力是塑膠外殼在熔融加工過程中由于冷(lěng)卻定型時(shí)收縮不均勻而産生的(de)一種内應力。特别是對(duì)于厚壁的(de)塑膠外殼，塑膠外殼的(de)外層先冷(lěng)卻固化(huà)收縮，其内層仍可(kě)能是熱(rè)熔體，芯層會限制表層的(de)收縮，造成芯層處于壓應力狀況和(hé)表層處于拉應力狀态。

塑膠外殼冷(lěng)卻内應力的(de)分(fēn)布從塑膠外殼的(de)表層到内層越來(lái)越大(dà)，也(yě)呈抛物(wù)線變化(huà)。

另外，帶金屬嵌件的(de)塑膠外殼，由于金屬和(hé)塑料的(de)熱(rè)膨脹系數相差較大(dà)，容易形成收縮不均勻的(de)内應力。

除了(le)上述兩個(gè)重要的(de)内應力，還(hái)有以下(xià)内應力：對(duì)于結晶塑膠外殼，當塑膠外殼内部各部分(fēn)的(de)結晶結構和(hé)結晶度不同時(shí)，就會産生内應力。此外，還(hái)有構型内應力和(hé)脫模内應力，但内應力所占比例都很小。

影(yǐng)響塑膠外殼内應力的(de)因素

1、分(fēn)子鏈的(de)剛性

分(fēn)子鏈剛性越高(gāo)，熔體粘度越高(gāo)，聚合物(wù)分(fēn)子鏈的(de)流動性越差。因此，對(duì)于産生的(de)可(kě)逆高(gāo)彈性形變恢複性較差，容易産生殘餘内應力。比如一些分(fēn)子鏈上帶有苯環的(de)聚合物(wù)，如PC、PPO、PPS等，在它們相應的(de)塑膠外殼中具有更高(gāo)的(de)内應力。

2、分(fēn)子鏈的(de)極性

分(fēn)子鏈的(de)極性越大(dà)，分(fēn)子間相互吸引的(de)作用(yòng)力越大(dà)，使得(de)分(fēn)子間的(de)相互運動更加困難，減小恢複可(kě)逆彈性形變的(de)程度，産生較大(dà)的(de)殘餘内應力。比如分(fēn)子鏈中帶有羰基、酯基、眼基等極性基團的(de)某些種類的(de)塑料，在相應的(de)塑膠外殼中會有比較大(dà)的(de)内應力。

3、取代基團的(de)位阻效應

大(dà)分(fēn)子側基取代基團的(de)體積越大(dà)，阻礙大(dà)分(fēn)子鏈自由運動而産生的(de)殘餘内應力越大(dà)。例如聚苯乙烯取代基團的(de)苯基的(de)體積較大(dà)，所以聚苯乙烯塑膠外殼的(de)内應力較大(dà)。