一（yī）、一般物理性能

1總熱容量

總（zǒng）熱容量是指（zhǐ）注塑物料在注塑工藝溫度下的總熱（rè）容量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛熱，是結晶型聚合物在形成或熔化晶體時所需要的能量。這部分能（néng）量是用（yòng）來熔（róng）化高分（fèn）子結晶結（jié）構的，所以注塑（sù）結晶型聚合

物時要比注塑非結晶型料達到指定（dìng）熔化溫度下所需的能量（liàng）要多。

對於非結晶型聚合物無需熔化潛（qián）熱。使POM達到注塑溫（wēn）度需（xū）熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需（xū）要375J/g即可熔（róng）化。

3 比熱容

比熱容是單位（wèi）重量的物（wù）料溫（wēn）度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是不（bú）同的（de），結晶型比非對麵型要高。因為（wéi）加熱聚合物時，補充的熱能不僅要（yào）消耗在溫度升上，還要消耗在使高分子結構

的變化上，結晶型必（bì）須補充熔化潛熱所需的（de）熱淚盈眶量才能使物料（liào）熔化。

注塑過程中，塑料加熱（rè）或冷卻特性是（shì）由聚合物的熱含量與溫差所決定（dìng）的。熱傳遞速率正比（bǐ）於被加熱材料和（hé）熱源之間的（de）溫差。

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

4熱擴（kuò）散係數

熱擴散係數是指溫度（dù）在加熱物料中傳遞的速度，又（yòu）稱導熱係數其（qí）值是由單位質量的（de）物料（liào）溫度升高1度時所需的（de）熱量（比熱容）和材料吸收熱

量的速度（導熱係（xì）數）來決定。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對其影（yǐng）響（xiǎng）較大。

5導熱係數

導熱係數反映了材料（liào）傳播熱量的速度。導熱係數愈高，材（cái）料內熱傳遞愈快。由於聚合物導熱係（xì）數很低，所以無論在料筒中加熱還是其（qí）熔體在

模（mó）具中（zhōng）冷卻，均需花一定時間。為了提高加（jiā）熱和（hé）冷卻效率（lǜ），需采取一些技術措施。如：加熱料筒要求有一定的厚度（dù），這不僅（jǐn）是考慮強度，同

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

增加。結晶型塑料的（de）導熱係數對溫度的依賴性要比非結晶型的顯著。

6 密度與比容

密度增加會使製品中的氣體和溶劑滲透率減少，但是使製品的拉伸強（qiáng）度，斷裂伸（shēn）長，剛度硬度以及軟（ruǎn）化溫度提高；使壓縮性，衝擊強度，流

動性，耐蠕變性能（néng）降低。

在注塑過程中，聚（jù）合物經（jīng）曆（lì）著冷卻—加熱—冷卻反（fǎn）複的熱過程溫度，梯度和聚合物形（xíng）態的變化都（dōu）很大，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的影（yǐng）響。

比容反映了單位（wèi）物質所占有的體積。這是一個衡量在（zài）不同（tóng）工藝條件下高分子結構所占有的空間，各種狀態下的膨脹與（yǔ）壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是非常重要（yào）的參數。

7 膨脹係數與壓縮係數（shù）

比容在恒壓下由溫度（dù）而（ér）引起的變化（huà），即為膨脹係數。聚合物從高溫到低溫表現出比容逐漸減少的收縮特性。聚合物（wù）比容不僅取決於溫（wēn）度而且（qiě）

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

有重要意義（yì）。

二 、聚合物的熱（rè）物（wù）理性能

1、玻璃化溫度（dù）

聚合物（wù）的玻璃化溫度是指線型非結晶（jīng）型聚合物由玻璃態向高彈態或者由後者向前者的（de）較變溫度（dù）。就是大（dà）分子鏈段本身開始變形的溫（wēn）度當溫度

高於玻璃（lí）化溫度時，大分子鏈開始自由活動，但還不是整（zhěng）個分子鏈段的運動（dòng）。這時表現出高彈性的橡膠性能；當低於（yú）玻璃化溫度時，鏈段被

凍結變（biàn）成（chéng）堅硬的固態或玻璃態（tài）。橡膠的玻璃化溫度低於室溫。所以橡膠在常溫（wēn）下處於高（gāo）彈態。而其它塑料在常溫下是處於（yú）脆韌性的玻璃態。

高聚物的自（zì）由（yóu）體積理論認為，高（gāo）聚物分子結構所占有的整個體積分成兩部分。一部分是分子鏈所占（zhàn）有的空間，而另一部分是分（fèn）子鏈之間的自

由空間。當溫度降低時分子鏈動能減少，自由空間減少，當溫度升（shēng）高時，分子鏈段動能增加（jiā），自由空間也增加（jiā）：當溫度達到（dào）玻璃化時，急劇

產生內聚力，聚合物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段擁有的能量足以使鏈段活動起來所（suǒ）以自由空間（jiān）的體積突然增加。

高（gāo）聚物在玻（bō）璃化溫度以上的（de）總自由體積等於玻璃化溫度下的自由體（tǐ）積與熱膨脹係數乗\以溫升（shēng）之和（hé）。在預塑化時，位於螺槽中的高分子固態物

料，在升至玻璃化溫度以後，隨著（zhe）溫度（dù）的（de）升高物料自由體積會（huì）增加，其比容也會（huì）加大，但由於螺槽容（róng）積的限製會使物料產生內壓，並有加速

固體床的作用。

當高聚物的物理形態發生（shēng）變化時，許多物理性質如比熱容，比容，密度，導熱係數，膨脹係數，折（shé）光指數，介電常數等都跟著（zhe）變化，因此（cǐ）利

用這些關係可以測定聚合物相變（biàn）溫度和高聚物性質。

對於（yú）理解塑料在料（liào）筒中加熱（rè），塑料化過程中（zhōng）從加料段向壓縮（suō）段物（wù）態轉（zhuǎn）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（yào）作用。

這些對於控製製品脫模時的物性狀態，頂出溫度和頂出時間是重要的（de）。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚合物從高分子鏈結構的三維有序態轉變為無序的粘流態時的溫度。轉變點（熔點）對於低（dī）分子材料來說，熔化過（guò）程是

非常窄的，有較明顯（xiǎn）的熔點（diǎn）；而對（duì）於（yú）結晶型高聚物來說，從達到玻璃化（huà）溫度就開始軟化，但從（cóng）高彈態（tài）轉變為粘流態的液（yè）相時（shí）卻沒有明顯的熔

點，而是（shì）有一個向粘流（liú）態轉變的溫度範圍。

對高（gāo）聚物來說，玻璃化溫度，熔化（huà）溫度或溫度範圍都是（shì）變（biàn）相點。有較（jiào）明顯的變化範圍（wéi），從分子結構觀點（diǎn）看（kàn），都是大鏈段（duàn）運動的結果。

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

注塑時，料筒（tǒng）的第（dì）三段溫度（靠近嘴溫（wēn）的溫度）都要設定在熔點以上，然後以降低15~20度的溫度梯度（dù）依次設定第二段和第一段的料筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及燃燒特性（xìng）

熱分解溫度是指在氧氣存（cún）在條件下，高（gāo）聚物受熱後開始分解的溫度範圍。依聚（jù）合物（wù）化（huà）學結構式不同而有顯著的差（chà）異，此外還與物料的形態有

關。在注塑過程中，無論是在預塑階段還是在（zài）注射階段，隻要聚合物（wù）局部溫度達到分解溫度，高分子（zǐ）物料就會訊速生成低（dī）分子量（liàng）的（de）可燃性物

質。聚合物的熱分解在氧氣充足（zú）條件下是放熱（rè）反應，產（chǎn）生的熱會繼續加熱聚合物。當聚合物達到（dào）燃點時就會燃燒，燃燒體係的溫度是否會上

升，產生的燃燒（shāo）熱是否和體係進行對流（liú），都與熱分解溫（wēn）度，比熱容以及導熱係數等物理性（xìng）能有密切關係。

注塑時（shí），對聚合物（wù）分解溫度的控製是十分重（chóng）要的，否則分解出燃（rán）燒物質不僅（jǐn）會影響製品質量（liàng），還會腐蝕設備，危害人體。

三、聚合（hé）物降解及熱穩定性（xìng）

所謂降解，是指遞（dì）解分解作用，在高分子化學中，通（tōng）常是指在化學或（huò）物理作用下，聚合物分子的聚合度（dù）降（jiàng）低過程，聚合物在（zài）熱，力，氧氣，

水及光輻射等作（zuò）用下往往發生降解。降解過程實（shí）質量大分子鏈發生結（jié）構變化。如發生彈性消失，強度降低，粘度減少或增加等現象。

在注塑中力（lì），水，氧通過溫度對聚（jù）降解起重要影響，在高溫時氧和（hé）水更能使聚合物分解。剪切力的作用會因高溫時聚合物粘（zhān）度的降低（dī）而減小。

熱降解是指（zhǐ）某些聚（jù）合物在高溫下時間過長，發黃變色，降解，分解等現象。

聚合物是否（fǒu）容易發生降解，依其分子內部和分子外部結構有關；是（shì）否有分解的雜質有關；能引起高聚物降解的雜質（zhì），一般都（dōu）是熱降解的崔化（huà）

劑，如：PVC 分解（jiě）的產物是氯化氫，POM分解產物是甲醛，它們有著加劇高（gāo）聚物降解（jiě）的作用。

所謂熱穩定性是指聚合物在高（gāo）溫下分子鏈抗（kàng）化學（xué）分解能力及耐化學變化的溫度熱降解溫度稱為穩定性溫度略高於（yú）分解溫度。對於某（mǒu）些熱穩定

較差（chà）的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高低和變化範圍對聚合物的降（jiàng）解有影響外，還有（yǒu）在溫度場中所經曆的反複加工次數有關。不同的聚合（hé）物在反複加工後熱（rè）降解（jiě）和融熔指

數有著較大的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次（cì）加工後融（róng）熔指數升高的傾向。而（ér）PE，抗衝擊PS醋酸纖維素等有下降（jiàng）的現象。

聚合物在剪切應（yīng）力作（zuò）用下纏結著的（de）大分（fèn）子在外力作用下，沿力的方向上發生流動，分子鏈（liàn）之間發生解脫，當解脫發生障礙時，分子鏈將受到

很大的牽引力，當超過鏈（liàn）的強（qiáng）度就發生鏈（liàn）斷裂。

實驗（yàn）證明：剪切應力.剪切速率越高，分子量降解速度越快，斷裂的鏈越短；當提高加熱溫度或增塑劑含量時，力（lì）的降（jiàng）解作用會減小。

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

形成可被水（shuǐ）解的基團。如（rú）果這些基團在分（fèn）子的主鏈上，水解作用會使（shǐ）主鏈斷鏈而降解。由於某（mǒu）些（xiē）聚（jù）合物有水解作（zuò）用，因此對這些塑料的吸（xī）濕

性應加以注意。

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

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