一、一般物理性（xìng）能

1總熱容量

總熱容（róng）量是指注塑物料在注塑工藝溫度下的總熱容（róng）量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛熱，是結晶型聚合物在（zài）形成或熔化晶體時所需要的能量（liàng）。這（zhè）部分能量是用來熔化高（gāo）分子結晶結（jié）構的，所以注塑結晶型聚合

物時要比注塑非結晶型料達到指定熔化溫度下所需的能量要多。

對於非結晶型聚合物無（wú）需熔化潛熱。使POM達到注塑溫度需熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需要375J/g即可熔化。

3 比熱容

比熱容是單位重量的物料溫度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是（shì）不同的，結晶型比非對麵型（xíng）要高。因（yīn）為（wéi）加熱聚合物（wù）時，補充的熱（rè）能不僅（jǐn）要消耗在溫度（dù）升上，還要消耗在使高分子結構

的變化上，結晶型必須補充熔化（huà）潛熱所需的熱淚盈眶量才能使物料熔化。

注塑過程中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合物的熱含量與溫差所決定的。熱傳遞速（sù）率正比於被加熱材料和熱源之間的溫差。

一般冷卻要比熔化快，因為大體上料筒與物料溫差小，熔料與模具溫差大。加熱時間取決於料筒內壁與料層之間的溫差（chà）和料層厚度。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫（wēn）度在加熱（rè）物料中傳遞的速度，又（yòu）稱導熱係數（shù）其值是由單（dān）位質量（liàng）的物料溫度升高1度時所需的熱量（比熱容）和材料吸收熱

量（liàng）的速度（導熱係數）來決定。

壓力對熱擴散係（xì）數影響小，溫度對其影響較大。

5導熱（rè）係數

導熱係數反映（yìng）了材料傳播熱量的速度。導熱係數愈高，材料內熱傳遞愈快。由於聚合物導熱係數很（hěn）低（dī），所以無論（lùn）在料筒中加熱還是其熔體在

模具中冷卻，均需花（huā）一定時（shí）間。為了提高加熱和冷（lěng）卻效率，需采取一（yī）些技術措施。如：加熱料筒要求有（yǒu）一定的厚（hòu）度，這不僅是考慮強度，同

時也是為了增加熱慣性，保證物料能良好穩定地傳熱，有時還利用聚合物的低導熱特性，采用（yòng）熱流道模具等。聚合物導熱係數隨溫度升高而

增加。結晶型塑料的導熱（rè）係（xì）數對溫度的依賴性（xìng）要比非結晶（jīng）型的顯著。

6 密度與比容

密度增加（jiā）會使製品中的氣體和溶劑（jì）滲透率減（jiǎn）少，但是使製品的拉伸強度，斷裂伸（shēn）長（zhǎng），剛度硬度以及軟化溫度提（tí）高；使壓縮性，衝擊（jī）強度，流

動性，耐蠕變性能降低。

在注塑過程中，聚（jù）合物經曆（lì）著冷卻—加熱—冷卻反複的熱過程溫（wēn）度，梯度和聚合物形態的變化都很（hěn）大（dà），所以密度也在不斷地發生變化，這對

注塑製品質量起著重要（yào）的影響（xiǎng）。

比容反（fǎn）映（yìng）了單位（wèi）物質所占有的（de）體積（jī）。這是一個衡量在不同工藝條件下高（gāo）分子結構所占有的空間，各種狀（zhuàng）態下的膨脹與（yǔ）壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是（shì）非常重要的參數。

7 膨脹係數（shù）與壓縮係數

比容在恒壓下由溫度而引起的變化，即為膨脹係數。聚合物從高溫到低溫表現出比容逐漸（jiàn）減少的收縮特性。聚合物比容不（bú）僅取（qǔ）決於溫度而且

取決於壓力。聚合物比容在不同溫（wēn）度下都隨壓力而變化，壓力增高比（bǐ）容減小而密度加大。這種性質對於用壓力來控製製品（pǐn）的質（zhì）量和尺寸精度（dù）

有重要意義。

二 、聚合物的熱物理性能（néng）

1、玻璃化溫度

聚合物的玻（bō）璃化溫度是指線型（xíng）非結晶型聚合物由玻璃態向高彈態或者由後者向前者的較變溫度。就是大分子鏈（liàn）段（duàn）本身開始（shǐ）變形的溫度當溫度

高於玻璃化溫度（dù）時，大分子鏈（liàn）開始自由活動，但還不是整（zhěng）個分子鏈（liàn）段的運動。這時表（biǎo）現出高彈（dàn）性的橡（xiàng）膠（jiāo）性能；當低於玻璃化溫度時，鏈段被

凍結變成堅硬（yìng）的（de）固態或玻璃態。橡膠的玻璃化（huà）溫度低於室溫。所（suǒ）以橡膠在常溫（wēn）下處於高彈（dàn）態。而其它塑料（liào）在常溫下是處於（yú）脆（cuì）韌性的玻璃態。

高聚（jù）物的（de）自（zì）由體積理論認（rèn）為，高聚（jù）物分（fèn）子結構所占有的整個體（tǐ）積分成（chéng）兩部分。一部分是分子鏈所占有的空間（jiān），而另一部分是分子鏈之間的自

由空間。當溫度降低時分子鏈動能減少（shǎo），自由空間減（jiǎn）少，當溫度升高時，分子鏈（liàn）段動能增加，自由（yóu）空間也增加：當溫度達到玻璃化時（shí），急劇（jù）

產生內聚力，聚合（hé）物膨脹，鏈（liàn）段開始旋轉，鏈段擁有的能量足以使鏈段活動起（qǐ）來所以自由空間的體積突然增加。

高聚物（wù）在玻璃（lí）化溫度以上的總自由體積等於玻璃化溫度（dù）下的自由體積與熱（rè）膨脹係數乗\以溫升之（zhī）和。在（zài）預塑化時，位於螺槽中的高分子（zǐ）固態物

料，在升至玻璃化溫度以後，隨著（zhe）溫度的升高物料自由體積會增加，其比（bǐ）容也會加大，但由於螺槽容積（jī）的限製會使物料產生內壓（yā），並有加速

固（gù）體床的作用。

當高聚（jù）物的物理形態發生變化（huà）時，許多物理（lǐ）性質如比熱容，比容，密度，導熱係數，膨脹係數，折光指數，介電常數等都（dōu）跟著變化，因此利

用這些關係可以測定聚合物相（xiàng）變溫度和高聚物性（xìng）質。

對於理（lǐ）解塑料在料筒中加熱（rè），塑料化過程（chéng）中從（cóng）加料段向壓縮段物態轉變，溫升（shēng），溫升速率，螺杆轉速，背壓等工藝因素的影響將（jiāng）起重（chóng）要作用。

這些（xiē）對於控製製品脫模時的物（wù）性狀態，頂出溫度和頂出時（shí）間是重要的。

2 、熔（róng）化（huà）溫度（熔點）

熔化溫度是（shì）指結晶型聚合物從高（gāo）分子鏈結構的三維（wéi）有序態轉變為無序的粘（zhān）流態（tài）時的溫度。轉變點（熔點）對於低分子材料來說，熔化過程是

非（fēi）常窄的（de），有較明顯的熔點；而對（duì）於結晶型高聚（jù）物來（lái）說，從達到玻璃化溫度就開始軟（ruǎn）化，但從高彈態轉變為（wéi）粘流態的液（yè）相時卻沒有（yǒu）明顯的熔

點，而是有一個向粘流態（tài）轉變的溫度範圍。

對（duì）高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫度範圍（wéi）都是變相點。有較明顯的變化範圍，從分子結構觀點看，都是大鏈段（duàn）運動的結果。

一般有增塑劑的聚合物熔點要比無增塑劑的要（yào）低，共聚物的（de）熔點要比（bǐ）組成共聚物中較高均聚物的熔點要低些。

注塑時，料筒的第（dì）三段溫度（靠近嘴溫的溫度（dù））都要設定在熔點以（yǐ）上，然後以降（jiàng）低15~20度的溫度梯度依（yī）次設定第二段和（hé）第一段（duàn）的料筒溫（wēn）度

為宜。

3 、分解溫度及燃燒特性

熱分解溫度是指在氧氣存在條件下，高聚物受熱後開始分（fèn）解的溫度範圍。依聚合物化學結構式不同而有顯著的差（chà）異，此外還與（yǔ）物料的形態有

關。在注塑過程中，無論是在預塑階段還是在注（zhù）射階段，隻要聚（jù）合物局部溫（wēn）度達到分解溫度，高分子物料就（jiù）會訊速生成（chéng）低分子量的可燃性物

質。聚合物的（de）熱分解在（zài）氧氣充足（zú）條件下是（shì）放熱反應，產生的熱會繼續加熱聚合物。當聚合物達（dá）到燃（rán）點（diǎn）時就會燃燒，燃燒體係的溫度是否會上

升，產生的燃燒熱是否和體係進（jìn）行對（duì）流，都與熱分（fèn）解溫度，比熱（rè）容以及導（dǎo）熱係數等物理性能有密切關係。

注塑時，對（duì）聚合物分解溫度的控製是十分重（chóng）要的，否則分解出燃燒物質不僅會影響製（zhì）品質量，還會腐蝕設備，危害人體。

三、聚合物降解及熱穩定性

所謂（wèi）降解（jiě），是指遞解分解作用，在高分子化學中，通常是指在化學或物理作用下，聚合物分子的聚合度降低過程（chéng），聚合（hé）物在熱，力，氧氣，

水及光輻射等作用下（xià）往往發生降解。降（jiàng）解過程實質量大分子鏈發生結（jié）構變化（huà）。如發生彈性（xìng）消失，強度降低，粘（zhān）度減少（shǎo）或（huò）增加（jiā）等現象（xiàng）。

在注塑中力，水，氧通過溫度對聚降解起重要（yào）影響，在高溫時氧和水（shuǐ）更（gèng）能使聚（jù）合物分解。剪切力的作用會因高溫時（shí）聚合（hé）物粘度的降低而（ér）減小。

熱降解是指某些聚合物在高溫下時間（jiān）過長，發黃變色，降（jiàng）解，分解等（děng）現（xiàn）象。

聚合物是（shì）否容易發生（shēng）降解，依其分子（zǐ）內部和（hé）分（fèn）子外部結構有（yǒu）關；是否（fǒu）有分解的雜質有關；能引起高聚物降解的（de）雜質，一（yī）般都是熱降解的崔化（huà）

劑，如：PVC 分解的產物是（shì）氯化氫，POM分解產（chǎn）物是甲（jiǎ）醛，它們有著加劇高聚物降解的作用。

所謂（wèi）熱穩定性是指聚合物在高溫下（xià）分子鏈抗化學分解能力及耐化學（xué）變化（huà）的（de）溫度（dù）熱降解溫度稱（chēng）為穩定性（xìng）溫度略（luè）高（gāo）於分解溫度。對於（yú）某些熱穩定

較差的聚合物，其溫度範圍（wéi）隻有5~15度。

溫度的高低和變化範圍對聚合物的降解有（yǒu）影響外，還有在溫（wēn）度場中所經曆的（de）反複加工次數有（yǒu）關。不同的聚合物在反複加工後熱降解和融熔指

數有著較大的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經（jīng）數次加工後融熔指數（shù）升高的傾（qīng）向。而PE，抗衝（chōng）擊PS醋酸（suān）纖維素等有下降（jiàng）的現象。

聚合物在剪切應力作用下纏結著的大分子在外力（lì）作用下（xià），沿（yán）力的方向上發（fā）生流動，分子鏈之間發生解脫，當解脫發生障礙時，分子鏈將受到

很大的牽（qiān）引力，當超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實驗證明：剪切（qiē）應力.剪切速率越高，分子量降解速（sù）度越快，斷裂（liè）的鏈越短；當（dāng）提（tí）高（gāo）加熱溫度或增塑劑含量時，力的降解作用會減小。

注塑中某些塑料的水（shuǐ）解作用是經常發生的，水解作用是由於在聚合物中存在有可以水解的化學基團。如：酰胺，酯（zhǐ），腈等，或在氧化作用下

形（xíng）成（chéng）可被水解的基團。如（rú）果這些基團在分子的主鏈上，水（shuǐ）解作用（yòng）會使主鏈斷鏈而（ér）降解。由於某（mǒu）些聚合物有水解作（zuò）用，因此對（duì）這些塑料的吸濕

性應加以注意。

有的塑料具有吸濕或凝集水分傾向，因為它們含有極性親水基團，如（rú）ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在（zài）注塑中都需要幹燥處理，防此水解。