Các tính chất vật lý và cơ học củanhựacó liên quan chặt chẽ với nhiệt độ. Khi nhiệt độ thay đổi, tính chất của nhựa thay đổi, biểu hiện các trạng thái vật lý khác nhau và biểu hiện các tính chất cơ học theo từng giai đoạn. Trạng thái vật lý và tính chất cơ học của nhựa dưới nhiệt có ý nghĩa rất lớn đối với việc đúc và xử lý nhựa.
Do ảnh hưởng của thành phần chính là nhựa, polyme, nhựa khi đun nóng thường tồn tại ở các trạng thái vật lý sau: trạng thái thủy tinh (còn gọi là trạng thái kết tinh đối với polyme kết tinh), trạng thái đàn hồi và trạng thái chảy nhớt. Đường cong thể hiện mối quan hệ giữa mức độ biến dạng của nhựa và nhiệt độ khi bị nung nóng được gọi là đường cong nhiệt động lực học, như trên Hình 1-1.
(1) Trạng thái chuyển tiếp thủy tinh
Khi nhựa ở nhiệt độ nhất định θg, độ cứng của chất rắn tăng dần khi nhiệt độ giảm, nên các bộ phận đa thành phần sử dụng loại nhựa này cũng sẽ tăng dần độ cứng. Đây là sự tăng dần độ cứng từ trạng thái mềm. Khi θg là các nhiệt độ cho phép khác nhau, dưới θg là nhiệt độ nhất định, nhựa sẽ bị gãy giòn. Giá trị nhiệt độ này được gọi là nhiệt độ chuyển thủy tinh, là giới hạn dưới của nhiệt độ sử dụng nhựa.
Nhựa ở trạng thái chuyển tiếp thủy tinh - không phù hợp để xử lý đòi hỏi biến dạng đáng kể - có thể trải qua quá trình xử lý như uốn, khoan, cắt, v.v.
(2) Trạng thái đàn hồi cao
Khi nhựa được nung nóng đến nhiệt độ cao hơn θg, nó sẽ có trạng thái đàn hồi cao-như cao su. Nhiệt độ từ θg càng cao thì trạng thái đàn hồi càng cao. Đối với nhựa ở trạng thái đàn hồi cao, nếu không thể tác dụng ngoại lực với mức tăng lớn thì chúng rất dễ bị biến dạng. Dưới ứng suất không đổi, hiện tượng dão và giãn ứng suất sẽ xảy ra ở trạng thái đàn hồi. Nếu quá trình tháo khuôn được thực hiện quá sớm, quá trình đúc sẽ vẫn ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ đổ khuôn ngay lập tức θg.
(3) Trạng thái dòng chảy nhớt
Khi nhựa tiếp tục được nung nóng đến nhiệt độ cao hơn θf, nó sẽ thể hiện đặc tính dòng chảy nhớt đáng kể. Nhựa ở trạng thái chảy nhớt sẽ trở thành chất lỏng. Ở trạng thái nóng chảy dẻo, biến dạng của nó không còn thuận nghịch nữa. Sau khi duy trì trạng thái không đổi và dỡ tải, nó không thể trở lại trạng thái ban đầu. θf là nhiệt độ giới hạn dưới để đúc, là nhiệt độ xử lý tối thiểu. Tính ổn định hình dạng của vật liệu từ trạng thái lỏng chuyển sang trạng thái đàn hồi (hoặc trạng thái đàn hồi chuyển sang trạng thái nhớt).
Khi nhựa tiếp tục được nung nóng, nhiệt độ đạt đến θf và tăng lên. Nhựa bắt đầu phân hủy và đổi màu. Điện trở của nhựa giảm mạnh. θf là giới hạn trên của nhiệt độ phân hủy. Đó là giới hạn nhiệt độ hợp lý để xử lý khuôn ở nhiệt độ cao. Do đó, θf và θg là giới hạn nhiệt độ trên và dưới phải được xem xét khi lựa chọn quy trình đúc. θf - θg là phạm vi nhiệt độ xử lý khuôn có sẵn.