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一、聚合物的結(jié)晶如前所述，聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)有結(jié)晶型和無(wú)定形兩種。結(jié)晶型是指聚合物中具有分子作有規(guī)則緊密排列的區(qū)域-結(jié)晶區(qū)，其結(jié)晶的程度和能力可用結(jié)晶區(qū)在聚合物中所占的重量百分?jǐn)?shù)，結(jié)晶度來(lái)度量。聚合物的結(jié)晶傾向不同，即使成型方法相同，其具體的控制方法也不會(huì)一樣。

聚合物由非晶態(tài)轉(zhuǎn)為晶態(tài)的過(guò)程就是結(jié)晶過(guò)程，已如前述，結(jié)晶過(guò)程只能發(fā)生在玻璃化溫度0,以上和熔點(diǎn)0m以下這一溫度區(qū)間內(nèi)。同金屬的結(jié)晶相類(lèi)似，聚合物的結(jié)晶過(guò)程也由晶核生成和晶體生長(zhǎng)兩步完成。在聚合物主體中，如果它的某一局部的分子鏈段已成為有序排列，且其大小已能使晶體自發(fā)地生長(zhǎng)，則該種大小有序排列的微粒即稱(chēng)為晶坯。晶坯在高于熔點(diǎn)0m時(shí)時(shí)結(jié)時(shí)散，處于一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。溫度接近0乃至剛剛冷至0m以下時(shí)，晶坯依然有時(shí)結(jié)時(shí)散的情況，但某些晶坯也會(huì)長(zhǎng)大，以致達(dá)到臨界的穩(wěn)定尺寸，即變成晶核。晶核生成的速率與溫度密切相關(guān)，這時(shí)，沒(méi)有達(dá)到臨界尺寸的晶坯結(jié)多散少，有利于形成晶核。Δ0繼續(xù)增大，分子鏈段的運(yùn)動(dòng)阻力會(huì)增大，因而晶核生成率又會(huì)降低，直至接近于玻璃化溫度0,時(shí)又降為零。

此時(shí)，分子主鏈的運(yùn)動(dòng)停止，因此，晶坯的生長(zhǎng)、晶核的生成及晶體的生長(zhǎng)都停止。這樣，凡是尚未開(kāi)始結(jié)晶的分子均以無(wú)序狀態(tài)或非晶態(tài)保持在聚合物中，從而構(gòu)成了聚合物中的非晶區(qū)。值得注意的是，在晶核生成的過(guò)程中，如果熔體中存有外來(lái)的物質(zhì)，則會(huì)大大提高晶核的生成速率。晶體的生長(zhǎng)速率以恰在熔點(diǎn)0.以下的某一溫度為很快，溫度下降時(shí)由于分子鏈段活動(dòng)阻力增大而使晶體的生長(zhǎng)速率隨之下降。顯然，聚合物結(jié)晶的總速率，受晶核生成和晶體生長(zhǎng)速率的共同制約，一般變化規(guī)律為開(kāi)始慢，很快達(dá)到極大值后逐漸減慢為零。

聚合物在雙色注塑成型過(guò)程中的物理和化學(xué)變化，綜上所述，具有結(jié)晶傾向的聚合物，在成型的塑料制件中，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)晶形結(jié)構(gòu)，需由雙色注塑成型時(shí)塑料制件的冷卻速率決定。至于出現(xiàn)品形結(jié)構(gòu)后其結(jié)晶度有多大，各部分的結(jié)晶情況是否一致，在很大程度上取決于對(duì)冷卻控制的情況。由于結(jié)晶度能夠影響塑件的性能，因而工業(yè)上為了改變由具有結(jié)晶傾向的聚合物所制的塑件性能，常采用熱處理方法以使其非晶相轉(zhuǎn)變?yōu)榫?，將不太穩(wěn)定的晶形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)為穩(wěn)定的晶形結(jié)構(gòu)，微小的晶粒轉(zhuǎn)為較大的晶粒等。但也必須注意，適當(dāng)?shù)臒崽幚砜梢蕴岣呔酆衔锏男阅埽矔?huì)由于晶粒的過(guò)分粗大，使聚合物變脆，性能反而變壞。

二、雙色注塑成型過(guò)程中的取向如前所述，聚合物熔體在導(dǎo)管內(nèi)流動(dòng)的速率，管壁處為零;在導(dǎo)管截面上各點(diǎn)的速度分布呈扁平的拋物線形狀。在這種流動(dòng)情況下，熱固性和熱塑性塑料中各自存在的細(xì)而長(zhǎng)的纖維狀填料和聚合物分子，在很大程度上，都會(huì)順著流動(dòng)的方向作平行的排列，這種排列常稱(chēng)為取向作用。其原因是若不作這樣的排列，細(xì)而長(zhǎng)的單元?jiǎng)荼匾圆煌乃俣冗\(yùn)動(dòng)，這是不可能的。其次，由于同樣原因，熱塑性塑料在其玻璃化溫度與黏流溫度之間進(jìn)行拉伸時(shí)，也會(huì)發(fā)生取向作用。顯然這些取向單元如果繼續(xù)存在于塑件中，則塑件就將出現(xiàn)各向異性。各向異性有時(shí)是塑件所需要的，如制造取向薄膜與單絲等，這樣就能使塑件沿拉伸方向的抗拉強(qiáng)度與光澤程度等有所增加。但在制造許多厚度較大的塑件時(shí)，又要力圖這種各向異性現(xiàn)象，因?yàn)樗芗写嬖诘倪@一現(xiàn)象不僅使取向不一致，而且各部分的取向程度也有差別，這樣會(huì)使塑件在某些方向上的機(jī)械強(qiáng)度得到提高，而在另外一些方向上反而降低，甚至產(chǎn)生翹曲或裂紋。

(1)注射、壓注成型塑件中纖維狀填料的取向 注射、壓注成型塑件中填料的取向方向與程度主要依賴(lài)于澆口的形狀與位置，在成型扇形試件時(shí)，可以看出，填料排列的方向主要順著流動(dòng)的方向，碰上阻斷力后，它的流動(dòng)就改成與阻斷力成垂直的方向，并按此定形。測(cè)試表明，扇形試件在切線方向上的力學(xué)強(qiáng)度總是大于徑向的，而在切線方向上的收縮率又往往小于徑向的。這顯然與填料在扇形試件中的取向有關(guān)，因此在設(shè)計(jì)模具時(shí)，澆口位置的開(kāi)設(shè)與塑料制件在模具上位置的布置，應(yīng)使其在使用時(shí)的受力方向與塑料在模內(nèi)的流動(dòng)方向相同，以保證填料的取向與受力方向一致。填料在熱固性塑料制件中的取向是無(wú)法在制品成型。

(2)注射、壓注成型塑件中聚合物分子的取向一般情況下，聚合物在雙色注塑成型過(guò)程中只要存在熔體的流動(dòng)，就會(huì)有分子的取向。沿試件軸向的分子取向程度從澆口處順著料流方向逐漸增加，達(dá)到值后又逐漸減弱。沿試件截面越靠近中區(qū)域取向程度越小，取向程度較高的區(qū)域是在兩側(cè)而不到表層的一帶。上述現(xiàn)象是熔體流動(dòng)過(guò)程中切應(yīng)力和分子熱運(yùn)動(dòng)作用的綜合結(jié)果。

聚合物在雙色注塑成型過(guò)程中的物理和化學(xué)變化，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析可知，影響塑件中聚合物分子取向的原因有以下幾個(gè)方面：隨著雙色注塑成型溫度、塑件高度，以及塑料充填時(shí)的溫度等的增加，分子取向程度即有減弱的趨勢(shì)。增加澆口長(zhǎng)度、壓力和成型時(shí)間，分子取向程度也隨之增加。分子取向程度與澆口開(kāi)設(shè)的位置和形狀有很大關(guān)系。為減少分子取向程度，澆口設(shè)在型腔深度較大的部位。塑料制件中如果存在分子取向現(xiàn)象，則順著分子取向方向上的力學(xué)性能總是優(yōu)于其他方向。如聚苯乙烯試件的縱向抗拉強(qiáng)度為45MPa,伸長(zhǎng)率為1.6%;而橫向的抗拉強(qiáng)度為20MPa,伸長(zhǎng)率為0.9%.收縮率也是縱向大于橫向。