塑料(liào)在流動時的取向(xiàng)機理主要涉及以下幾(jī)個方麵(miàn)：

一
，分子(zǐ)鏈(liàn)結(jié)構基礎

塑料(liào)作為(wéi)高分子材(cái)料，其(qí)基本構(gòu)成(chéng)單元(yuán)是眾多(duō)的(dí)高分子鏈。這(zhè)些(xiē)高(gāo)分子鏈(liàn)具(jù)有多樣化的特征(zhēng)：

1. 鏈結(jié)構形態(tài)：分子(zǐ)鏈(liàn)的形(xíng)狀(zhuàng)各異，有綫(xiàn)性(xìng)
，支化以(yǐ)及交(jiāo)聯等不(bù)同形(xíng)態。綫性(xìng)分(fēn)子鏈(liàn)相(xiāng)對較(jiào)為規整且(qiě)能(néng)較(jiào)自由地活動(dòng)
；支(zhī)化分(fēn)子(zǐ)鏈因存(cún)在(zài)分支(zhī)結構，其空(kōng)間位阻增(zēng)大，活動(dòng)靈活(huó)性(xìng)稍弱
；交聯分(fēn)子(zǐ)鏈則(zé)通過化(huà)學鍵相(xiāng)互(hù)連接形(xíng)成(chéng)網絡結(jié)構，整體(tǐ)剛(gāng)性增強，活(huó)動受(shòu)限程度更(gēng)高。

鏈長與分(fēn)子(zǐ)量(liáng)分布：分子(zǐ)鏈(liàn)長度(dù)不一，並且(qiě)存在分(fēn)子量分布情況。長(cháng)鏈分子在材料中所占比(bǐ)例及分布(bù)狀(zhuàng)況會影(yǐng)響塑料(liào)的流(liú)變特性和(hé)取(qǔ)向行為(wéi)。較(jiào)長(cháng)的分(fēn)子鏈往(wǎng)往(wǎng)需要更大的(dí)外(wài)力作(zuò)用才(cái)能實現取向(xiàng)，同時(shí)它們(mén)對材(cái)料整(zhěng)體性能(néng)的影(yǐng)響(xiǎng)也更(gēng)為(wéi)顯著，比如對材料的(dí)強度和韌性貢(gòng)獻較大。

2. 化學結(jié)構(gòu)特(tè)性(xìng)：分(fēn)子(zǐ)鏈上的化學基團種類(lèi)
，排(pái)列(liè)順序以及相互(hù)作用(yòng)方(fāng)式(shì)等化(huà)學結構特點(diǎn)同樣關鍵(jiàn)。例如(rú)，含(hán)有(yǒu)極性(xìng)基團的(dí)分(fēn)子鏈(liàn)間可能存在較強(qiáng)的相互作用力，這會影(yǐng)響分(fēn)子鏈在(zài)未(wèi)受(shòu)外(wài)力時的初始狀態以(yǐ)及在(zài)外力作用下的(dí)活(huó)動(dòng)和(hé)取向難易程度(dù)。

二(èr)
，流(liú)動(dòng)誘(yòu)導(dǎo)取向(xiàng)

1. 剪切(qiē)作(zuò)用下的(dí)取(qǔ)向：

剪(jiǎn)切(qiē)力產生(shēng)機(jī)製：在塑料的(dí)加(jiā)工成(chéng)型過程中，如注塑(sù)
，擠出
，壓延等，熔體(tǐ)處(chǔ)於(yú)流(liú)動(dòng)狀態(tài)時必(bì)然會受到(dào)剪切(qiē)力作(zuò)用。以注塑為例(lì)，塑(sù)料(liào)熔體(tǐ)從(cóng)注(zhù)塑(sù)機的料(liào)筒經螺(luó)杆(gān)推(tuī)動(dòng)，通過(guò)噴(pēn)嘴進入模具的(dí)澆(jiāo)注(zhù)係統(tǒng)，在(zài)狹窄(zhǎi)的(dí)流(liú)道壁(bì)麵以(yǐ)及不同(tóng)直(zhí)徑
，形狀(zhuàng)的流道變(biàn)化處(chǔ)，熔體與流道壁(bì)之間(jiān)會產(chǎn)生相(xiāng)對運動，從(cóng)而形成(chéng)剪切力(lì)。在(zài)擠(jǐ)出過程(chéng)中，螺杆的(dí)旋轉(zhuǎn)對物料的推(tuī)動以及物料通(tōng)過口模時也(yě)會產生類(lèi)似的剪切(qiē)作用。

分(fēn)子鏈響應過(guò)程：當受(shòu)到(dào)剪切力時，原本(běn)處於無(wú)序
，卷(juàn)曲纏繞狀態(tài)的分(fēn)子鏈開(kāi)始做出(chū)響(xiǎng)應。靠(kào)近流(liú)道壁麵的分子鏈，由(yóu)於(yú)受(shòu)到(dào)的剪切作用(yòng)最(zuì)強，會(huì)率先沿著剪(jiǎn)切方向被拉(lā)直(zhí)
，拉(lā)伸，逐漸按流動(dòng)方向(xiàng)排(pái)列(liè)。隨(suí)著(zhuó)距離(lí)壁(bì)麵漸(jiàn)遠(yuǎn)，剪切力的(dí)影響(xiǎng)逐漸減弱，但(dàn)依(yī)然(rán)會促(cù)使(shǐ)分子(zǐ)鏈朝著流動(dòng)方(fāng)向有(yǒu)不(bù)同(tóng)程度(dù)的(dí)排列(liè)，隻是取向程(chéng)度(dù)相對靠(kào)近壁麵處更低。這(zhè)種(zhǒng)取向並非(fēi)瞬間(jiān)完成(chéng)，而是隨著(zhuó)熔體(tǐ)的持(chí)續流動，在剪切(qiē)力的持續(xù)作用下(xià)不斷調整和(hé)強(qiáng)化(huà)，最終形(xíng)成一定的(dí)取向分布，從流(liú)道壁(bì)麵(miàn)向(xiàng)中(zhōng)心呈(chéng)現出(chū)取向程(chéng)度遞減(jiǎn)的梯度分布(bù)特(tè)點(diǎn)。

影響(xiǎng)因(yīn)素：剪切(qiē)速率(shuài)對取(qǔ)向程度(dù)影響(xiǎng)顯(xiǎn)著(zhù)，較(jiào)高(gāo)的(dí)剪(jiǎn)切速(sù)率通(tōng)常會(huì)使分子鏈更快
，更(gēng)充分地(dì)取向，但(dàn)過高的剪切(qiē)速(sù)率可(kě)能導致熔體不(bù)穩(wěn)定(dìng)，產(chǎn)生(shēng)諸如熔體破裂等(děng)缺陷(xiàn)，影響(xiǎng)製品(pǐn)質量(liáng)。此外(wài)，流(liú)道(dào)的(dí)幾何形狀（如(rú)直徑
，粗(cū)糙度等(děng)）
，塑(sù)料的黏(nián)度(dù)特(tè)性(xìng)等也會與(yǔ)剪切力相(xiāng)互(hù)作(zuò)用，進而影響(xiǎng)分子(zǐ)鏈(liàn)的取向(xiàng)行(háng)為。

2. 拉伸作(zuò)用(yòng)下的取向：

拉(lā)伸力來源(yuán)及作用(yòng)場景：在一些(xiē)特(tè)定的成(chéng)型工(gōng)藝(yì)中(zhōng)，拉伸(shēn)作用是促使分(fēn)子(zǐ)鏈取向(xiàng)的重要因(yīn)素(sù)。例如吹(chuī)塑成(chéng)型，先(xiān)是通(tōng)過(guò)擠出(chū)等(děng)方(fāng)式獲(huò)得塑料(liào)型(xíng)坯，然(rán)後向處(chǔ)於軟化(huà)狀(zhuàng)態(tài)的型坯(pī)內(nèi)部通(tōng)入(rù)壓縮空(kōng)氣進(jìn)行吹(chuī)氣拉伸(shēn)，型坯在周(zhōu)向(xiàng)會(huì)因(yīn)氣(qì)體壓(yā)力產生(shēng)向外(wài)的(dí)拉伸力(lì)，在(zài)軸向(xiàng)則因氣(qì)體(tǐ)推(tuī)動(dòng)而(ér)受到(dào)縱向拉伸力。在纖(xiān)維紡絲(sī)過程中，從(cóng)噴絲(sī)頭(tóu)擠出(chū)的(dí)熔(róng)體(tǐ)細流(liú)在(zài)牽引力的(dí)作用(yòng)下被快速拉(lā)長，分(fēn)子鏈(liàn)在這個(gè)拉(lā)伸過(guò)程中沿(yán)著拉(lā)伸方(fāng)向進(jìn)行排列(liè)。

取向程(chéng)度(dù)影(yǐng)響(xiǎng)因素：拉(lā)伸比(bǐ)是決定(dìng)取(qǔ)向程(chéng)度的關(guān)鍵(jiàn)因素之一(yī)，拉(lā)伸比(bǐ)越大意(yì)味(wèi)著分(fēn)子鏈(liàn)在拉伸方(fāng)向(xiàng)上被拉長
，排列的程(chéng)度(dù)越(yuè)高，其(qí)取向效果越明顯。同(tóng)時，拉伸速(sù)率(shuài)也起(qǐ)著重要作(zuò)用，較快(kuài)的拉(lā)伸速(sù)率(shuài)能使分(fēn)子(zǐ)鏈(liàn)在(zài)短時間(jiān)內迅速(sù)響(xiǎng)應並按拉伸方向(xiàng)排列，有助於形成高(gāo)度(dù)取向(xiàng)的(dí)結構(gòu)，但同(tóng)樣需(xū)要注(zhù)意避(bì)免因過快(kuài)拉伸(shēn)導致材料(liào)局部(bù)應力過(guò)大而(ér)出現斷裂等(děng)問題。另(lìng)外(wài)，材料本身的溫度
，彈性(xìng)模量(liáng)等性能也(yě)會影(yǐng)響其在拉(lā)伸作(zuò)用下(xià)的取(qǔ)向(xiàng)行為，較(jiào)高(gāo)溫度(dù)下分子鏈相(xiāng)對更易(yì)被(bèi)拉伸(shēn)取向(xiàng)，而彈性(xìng)模(mó)量(liáng)則反映了(liǎo)材料(liào)抵(dǐ)抗(kàng)變(biàn)形(xíng)的能力(lì)，與拉伸(shēn)過(guò)程中的取(qǔ)向(xiàng)變(biàn)化(huà)密(mì)切相關(guān)。

三
，溫度影(yǐng)響下(xià)的取(qǔ)向

1. 高(gāo)溫(wēn)對取向(xiàng)的(dí)影(yǐng)響：

在(zài)較(jiào)高的(dí)加工(gōng)溫度下(xià)，塑料(liào)分子(zǐ)鏈的(dí)熱運動加劇(jù)，活(huó)動(dòng)能力顯著增強。此(cǐ)時(shí)，分子鏈能夠相(xiāng)對容(róng)易地(dì)克(kè)服自身的(dí)內摩(mó)擦(cā)力(lì)以及分子鏈(liàn)間(jiān)的相互作用(yòng)力(lì)，按(àn)照外(wài)力(lì)（如剪切力
，拉(lā)伸(shēn)力(lì)）所引導的方向進(jìn)行取向排列。例(lì)如在(zài)注塑過程中，適當(dāng)提(tí)高料筒溫度，能使熔(róng)體更(gēng)流(liú)暢(chàng)地通過(guò)澆注係統並在型腔(qiāng)中更好地實現分子(zǐ)鏈的取(qǔ)向(xiàng)。然而(ér)，如果溫(wēn)度(dù)過高，分(fēn)子鏈過(guò)於活躍，已(yǐ)經形(xíng)成(chéng)的(dí)取(qǔ)向(xiàng)結構可(kě)能難(nán)以(yǐ)維(wéi)持(chí)穩(wěn)定(dìng)，會發生鬆(sōng)弛現象，即原本整齊(qí)排(pái)列的(dí)分子鏈又(yòu)會在熱運(yùn)動的(dí)作(zuò)用下(xià)逐漸(jiàn)趨(qū)向(xiàng)無(wú)序，導致取(qǔ)向程度降(jiàng)低，影(yǐng)響(xiǎng)塑料(liào)製品最終的性(xìng)能(néng)。

2. 低(dī)溫對取(qǔ)向(xiàng)的(dí)影響(xiǎng)：

當(dāng)溫(wēn)度(dù)較(jiào)低時，分(fēn)子(zǐ)鏈的(dí)熱運動(dòng)受到抑製，活動(dòng)變得(dé)遲緩。在(zài)這種情(qíng)況下(xià)，即(jí)使(shǐ)存(cún)在(zài)外力(lì)作(zuò)用，分子鏈(liàn)也難(nán)以快速(sù)
，有(yǒu)效地調整自(zì)身形態以順應(yīng)外力方向(xiàng)進行取(qǔ)向(xiàng)排列(liè)。比如在(zài)擠(jǐ)出成型時(shí)，如果(guǒ)料(liào)筒溫度設(shè)置過(guò)低，熔體(tǐ)黏(nián)度會增大(dà)，流(liú)動(dòng)性變差(chà)，分(fēn)子鏈很難在(zài)流(liú)道(dào)內(nèi)實(shí)現理想(xiǎng)的取向(xiàng)，可能導致製品出現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構不均(jūn)匀
，性能(néng)各(gè)向異(yì)性不明顯(xiǎn)等問(wèn)題(tí)。所以，選擇合適的(dí)加工溫度範(fàn)圍對於實(shí)現良(liáng)好(hǎo)的(dí)取向效果(guǒ)至關重要(yào)，這個溫度(dù)範圍通常需要(yào)綜(zōng)合考慮塑(sù)料(liào)的(dí)種(zhǒng)類
，加工工藝特(tè)點以及製(zhì)品(pǐn)對(duì)性能的要求等(děng)多(duō)方(fāng)麵(miàn)因素來確(què)定。

四(sì)
，結(jié)晶影響(xiǎng)下的取(qǔ)向(xiàng)

1. 取(qǔ)向對結(jié)晶的影響(xiǎng)：

對於部分結晶(jīng)性塑(sù)料(liào)，在(zài)流動過程中(zhōng)形成(chéng)的取向(xiàng)結(jié)構(gòu)會對後續結晶(jīng)過程產生重(zhòng)要(yào)影響。分子鏈的(dí)取(qǔ)向(xiàng)方向往往會成為(wéi)結晶(jīng)生長(cháng)的優先方向(xiàng)，因為(wéi)在取(qǔ)向狀態下(xià)，分(fēn)子鏈排(pái)列(liè)更(gēng)加(jiā)規(guī)整有序(xù)，有利(lì)於結(jié)晶核在(zài)這些(xiē)方向上形成(chéng)並(bìng)沿著取(qǔ)向的(dí)分子(zǐ)鏈進(jìn)行生長(cháng)
，擴(kuò)展，從而形成(chéng)具有(yǒu)一(yī)定取(qǔ)向性(xìng)的結晶結構。例(lì)如在(zài)注(zhù)塑(sù)成型一些(xiē)結晶性塑料(liào)製(zhì)品時(shí)，熔(róng)體在型(xíng)腔中流動形成的取(qǔ)向(xiàng)會(huì)引(yǐn)導(dǎo)結(jié)晶在相(xiāng)應方向(xiàng)上發(fā)展(zhǎn)，使得(dé)結晶形(xíng)態呈現出與(yǔ)取向相(xiāng)關的(dí)各(gè)向(xiàng)異性(xìng)特點，對(duì)製品的(dí)力學性能
，光(guāng)學(xué)性能等都(dū)會產生影響。

2. 結晶(jīng)對(duì)取(qǔ)向(xiàng)的影(yǐng)響：

反過來(lái)，結晶的形(xíng)成和(hé)發展也(yě)會對分(fēn)子(zǐ)鏈(liàn)的進(jìn)一步(bù)取向(xiàng)產(chǎn)生(shēng)限製或(huò)引(yǐn)導(dǎo)作(zuò)用(yòng)。一旦(dàn)結晶開(kāi)始形(xíng)成，結晶(jīng)區域(yù)內的分子鏈被(bèi)固(gù)定在(zài)晶格(gé)結(jié)構中(zhōng)，其活動能(néng)力大(dà)大(dà)受限，會阻(zǔ)礙新(xīn)的取(qǔ)向過(guò)程在(zài)這(zhè)些區域(yù)的(dí)進(jìn)行。同時(shí)，結晶(jīng)區域(yù)周圍(wéi)未(wèi)結晶(jīng)的(dí)分(fēn)子(zǐ)鏈(liàn)在繼(jì)續(xù)受外力(lì)作(zuò)用(yòng)時，其(qí)取(qǔ)向行為(wéi)可能會受到結(jié)晶區(qū)域(yù)的引(yǐn)導，朝著(zhuó)有利於結(jié)晶生長或與(yǔ)已(yǐ)有結(jié)晶結構相協(xié)調的方(fāng)向進(jìn)行取向。這(zhè)種(zhǒng)相(xiāng)互(hù)影響
，相互作用的關(guān)係在(zài)結(jié)晶性(xìng)塑料的成型過(guò)程中持續(xù)存在(zài)，共(gòng)同(tóng)塑造了(liǎo)塑(sù)料製品最終(zhōng)的微觀結(jié)構和(hé)宏(hóng)觀性能(néng)。

五(wǔ)
，取向(xiàng)的(dí)凍結(jié)與鬆弛(chí)

1. 取向(xiàng)凍(dòng)結：

在塑料熔體(tǐ)經過流(liú)動
，取(qǔ)向(xiàng)等一係列(liè)過程(chéng)後(hòu)，通過(guò)快(kuài)速冷卻(què)等方式(shì)可以將(jiāng)分子鏈的取向(xiàng)狀態 “凍結(jié)” 下來。例如在注塑(sù)成(chéng)型時，當塑(sù)料熔體填(tián)充完模具型(xíng)腔後(hòu)，迅速對(duì)模具(jù)進行(háng)冷卻(què)，使熔體溫度(dù)快速(sù)降(jiàng)低，分(fēn)子鏈的熱(rè)運動急劇減(jiǎn)弱，從(cóng)而將其(qí)在(zài)成(chéng)型時所形成的(dí)取向(xiàng)結構(gòu)固定住(zhù)。這樣，塑(sù)料製品就能(néng)夠保(bǎo)持在(zài)成型(xíng)時(shí)的取(qǔ)向結構(gòu)特點，進而在性(xìng)能(néng)上(shàng)體(tǐ)現出(chū)各向(xiàng)異(yì)性，像在力學(xué)性能方麵(miàn)，沿(yán)著取向方向的(dí)拉伸強度
，模(mó)量(liáng)等往(wǎng)往(wǎng)會(huì)高(gāo)於垂(chuí)直於取向方(fāng)向的(dí)相(xiāng)應(yīng)性能，在光學性(xìng)能(néng)上也可能(néng)出(chū)現各向(xiàng)異(yì)性(xìng)，如雙折射現(xiàn)象等。

2. 取向(xiàng)鬆弛：

然(rán)而，如(rú)果(guǒ)在(zài)成型(xíng)後(hòu)沒(méi)有及(jí)時有(yǒu)效地(dì)進行(háng)冷卻，或(huò)者塑料(liào)製品處於(yú)一(yī)定(dìng)的高(gāo)溫環(huán)境(jìng)
，受(shòu)到(dào)長時(shí)間外力作用(yòng)等情況下，分(fēn)子鏈的取向(xiàng)狀態(tài)可能(néng)會發生(shēng)鬆弛(chí)現象(xiàng)。原(yuán)本(běn)整齊排(pái)列的(dí)分子鏈會在熱(rè)運(yùn)動
，外力作用(yòng)等因素影響(xiǎng)下逐漸趨向無(wú)序，取(qǔ)向程(chéng)度隨(suí)之(zhī)下降(jiàng)。比(bǐ)如(rú)一些塑料製品在(zài)高(gāo)溫(wēn)環境下長(cháng)時間(jiān)放(fàng)置(zhì)後，其(qí)原本(běn)在取(qǔ)向(xiàng)方向上的強度(dù)優勢會(huì)逐(zhú)漸減(jiǎn)弱，各向(xiàng)異(yì)性的性能(néng)表現也會(huì)變得不那麼明顯，這(zhè)就是取(qǔ)向鬆(sōng)弛導致的結果(guǒ)，它會(huì)改變塑料製(zhì)品(pǐn)的性(xìng)能，影響其使用效(xiào)果和壽命(mìng)。

綜上所(suǒ)述(shù)，塑料(liào)在流動(dòng)時的取(qǔ)向(xiàng)機(jī)理是(shì)一個復(fù)雜(zá)的
，多(duō)因(yīn)素綜合(hé)作用的(dí)過程，涉及分子(zǐ)鏈(liàn)自(zì)身(shēn)眾多(duō)特性(xìng)
，不同外(wài)力作用形式
，溫度(dù)條件
，結晶情況(kuàng)以及(jí)後續(xù)的(dí)取向(xiàng)狀(zhuàng)態(tài)變化等(děng)多個環(huán)節，這(zhè)些因(yīn)素相互交(jiāo)織(zhī)，共(gòng)同(tóng)對塑料(liào)製品的(dí)最終性能和(hé)質量起(qǐ)著決定(dìng)性的作(zuò)用。