塑料的物理、力學性能與溫度密切相關，溫度變化時塑料的受力行為發生變化，呈現出不同的物理狀態，表現出分階段的力學性能特點。塑料在受熱時的物理狀態和力學性能對塑料的成型加工有著非常重要的意義。

1、塑料的熱力學性能

塑料在不同的溫度下所表現出來的分子熱運動特征稱為聚合物的物理狀態。

熱塑性塑料的物理狀態分為玻璃態（結晶型聚合物亦稱結晶態）、高彈態和粘流態。圖1-3所示為線型無定形聚合物和線型結晶型聚合物受恒定壓力時變形程度與溫度關系的曲線，也稱熱力學曲線。

（1） 線型無定形聚合物在受熱時的物理狀態

1） 玻璃態

塑料在溫度1以下的狀態是堅硬的固體，稱之處于玻璃態，它是大多數塑件的使用狀態。處于此狀態的塑料，在外力作用下分子鏈只能發生很小的彈性變形并且彈性變形服從胡克定律。

1稱為玻璃化溫度，是聚合物從玻璃態轉變為高彈態（或高彈態轉變為玻璃態）的臨界溫度，是多數塑料使用的上限溫度，也是合理選擇塑料的重要參數。

聚合物在1以下還存在一個脆化溫度1，聚合物在此溫度下受力很容易斷裂，所以1是塑料使用的下限溫度。1~2的范圍越寬，表明塑料的使用溫度范圍越寬廣。

2） 高彈態

當塑料受熱溫度超過3時，由于聚合物的鏈段運動，塑料進入高彈態。處于這一狀態的塑料類似橡膠狀態的彈性體，其形變能力顯著增大，但仍具有可逆的形變性質。從圖1.3曲線1可以看到，線型無定形聚合物有明顯的高彈態。

圖1-3 線型聚合物的熱力學曲線 
1—線型無定形聚合物 2—線型結晶聚合物

3） 粘流態

當塑料受熱溫度超過1時，由于分子鏈的整體運動，塑料開始有明顯的流動，塑料開始進入粘流態變成粘流液體，通常也稱之為熔體。在這種狀態下，塑料熔體在不太大的外力作用下就能引起宏觀流動，此時形變主要是不可逆的塑性形變，一經成型和冷卻后，其形變會永遠保持下來。

1稱為粘流溫度，是聚合物從高彈態轉變為粘流態（或從粘流態轉變為高彈態）的臨界溫度。當塑料繼續加熱至溫度1時，聚合物開始分解變色。1稱為熱分解溫度，是聚合物在高溫下開始分解的臨界溫度，聚合物的分解會降低產品的物理性能、力學性能或產生外觀不良等缺陷。1是塑料成型加工的重要的參考溫度，1~1的范圍越寬，塑料成型加工就越容易進行。

（2）線型結晶型聚合物在受熱時的物理狀態

對于線型結晶型聚合物，它與上述的無定形聚合物在熱力學曲線上的主要區別有兩點：一是和1對應的溫度叫熔點1，是結晶型聚合物熔融和凝固之間的臨界溫度；二是從曲線2可看到，；線型結晶型聚合物在1~1之間無明顯的高彈態，稱之為結晶態。但結晶型聚合物一般不可能完全結晶，都含有非結晶的部分，所以它們在高彈態溫度階段仍能產生一定程度的變形，只不過比較小而已。

由于線型結晶型聚合物不存在明顯的高彈態，可在1~1之間的溫度范圍內使用，擴大了使用溫度范圍。

（3）熱固性塑料在受熱時的物理狀態

熱固性塑料在受熱時伴隨著化學反應，它的物理狀態變化與熱塑性塑料明顯不同。開始加熱時，由于樹脂是線型結構，和熱塑性塑料相似，加熱到一定溫度時樹脂分子鏈運動的結果使之很快由固態變成粘流態，這使它具有成型的性能。

但這種流動狀態存在的時間很短，很快由于化學反應的作用，分子結構變成網狀，塑料硬化變成堅硬的固體。再加熱分子運動仍不能恢復，化學反應繼續進行，分子結構變成體型，塑料還是堅硬的固體。當溫度升到一定值時，塑料開始分解，即遇熱不熔，高溫時則分解。