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根據溫度作用與塑料性態(tài)的關(guān)系,人們把塑料分為熱塑性和熱固性?xún)纱箢?lèi)。熱塑性塑料可以在一定的溫度作用下軟化直至塑性流動(dòng),冷卻又重新硬化。在這個(gè)可以反復多次的可逆變化過(guò)程中,大分子的化學(xué)性質(zhì)不變。當溫度大于極限溫度以后,熱塑性塑料會(huì )化學(xué)分解。熱固性塑料在成型過(guò)程中發(fā)生不可逆化學(xué)反應,形成不同于成型前小分子預聚體形式的網(wǎng)狀大分子結構,這種結構一旦凝固成形后就不溶解、不熔化,也不再粘滯地流動(dòng)。出于熱固性塑料一次加工成型后的不熔性質(zhì),因此,熱固性塑料無(wú)焊接性能可言。塑料的焊接僅指熱塑性塑料的焊接。
熱塑性塑料可以分為結晶性和非結晶性?xún)深?lèi)。嚴格的講,塑料的結晶都是不完全的,所以結晶塑料也稱(chēng)為部分結晶塑料。結品性望料有規則的分子排列,有相對較高的熔點(diǎn)和再凝固點(diǎn),固體狀態(tài)下的分子結構類(lèi)似于彈簧狀,能吸收機械振動(dòng),這就使得超聲波能量傳遞至所需焊接面非常困難。典型的結晶性塑料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(俗稱(chēng)尼龍,PA)和聚甲醛(POM)等。非結晶性塑料也稱(chēng)為無(wú)定型塑料,它能有效地傳遞超聲波能量且通常要求較低的能量水平,其主要特征為無(wú)規則的分子排列結構,有較寬的熔化和軟化溫度范圍,以至于其材料逐漸軟化,可以產(chǎn)生流動(dòng)而不會(huì )過(guò)早的凝固。典型的非結晶性塑料有聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、有機玻璃(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等。
描述熱塑性塑料使用性能和工藝性能的重要溫度參數是玻璃化溫度Tg、粘態(tài)流動(dòng)溫度Tf、晶體熔融溫度Tm和熱分解溫度Td,玻璃化溫度Tg是非結晶性塑料作為材料使用時(shí)的高使用溫度,超過(guò)此溫度后,塑料開(kāi)始變軟。這種變化是由于分子鏈的分解和分子結合的松池。隨著(zhù)溫度的升高,分子鏈開(kāi)始分解。如果材料被緩慢加熱,分子鏈將有足夠的時(shí)間分解,玻璃化溫度將較低,如果塑料被快速加熱,終的玻璃化溫度將升高。晶體熔融溫度Tm是結晶性塑料的高使用溫度。結晶性塑料在晶體熔融溫度Tm以下或者非結品性塑料在粘態(tài)流動(dòng)溫度Tf以上的溫度條件下,固體的材料熔融,變?yōu)檎硿牧黧w,因此,Tm或Tf與熱分解溫度T之間的溫度區域,定義了熱塑性塑料的溫度窗口,塑料料的焊接就是在這個(gè)溫度窗口內進(jìn)行的。Tm或T的數值越高,塑料焊接的設備成本越高;Tm或Tf與Td之間的區域越窄,塑料焊接的操作越困難。一些典型熱塑性塑料的玻璃化溫度Tg、粘態(tài)流動(dòng)溫度Tf晶體熔融溫度Tm見(jiàn)下表。
一些典型的熱塑性塑料的玻璃化溫度Tg、粘態(tài)流動(dòng)溫度Tf、晶體熔融溫度Tm（℃）
| 塑料種類(lèi) | Tg | Tf | Tm |
| 結晶性塑料 | |||
| 高密度聚乙烯（DPE） | -120-125 | / | 130-137 |
| 低密度聚乙烯（NDPE） | 105-110 | ||
| 聚丙烯（PP） | -10-18 | / | 168-174 |
| 尼龍（PA） | 45-50 | / | 205-220 |
| 聚甲醛（POM） | / | / | 230 |
| 無(wú)定形塑料 | |||
| 聚苯乙烯（PS） | 80-100 | 175-195 | / |
| 聚氯乙烯（PVC） | 70-87 | 150-160（軟） | / |
| 有機玻璃（PMMA） | 75-105 | 160-180 | / |
| 聚碳酸酯（PC） | 148-152 | 215-225 | / |
| 聚砜（PSU） | 189-196 | 285-300 | / |
