一， 一般物理性能

1總熱容量

總熱容量（liàng）是指注塑物料在注塑（sù）工藝溫（wēn）度下的總熱容量。

2 熔化熱

熔化（huà）熱又稱熔化潛熱，是結晶型聚合物在形成（chéng）或熔化晶體時所需要的能量。這部分能（néng）量（liàng）是用（yòng）來熔化（huà）高分子結晶結構的，所以注塑結晶型聚合

物時要比注塑非結晶型（xíng）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需熔化潛熱。使POM達到注塑溫度（dù）需熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需要375J/g即可熔化（huà）。

3 比熱容

比熱容是單（dān）位重量的物料溫度上升1度時所需（xū）熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是不同的，結晶型（xíng）比非對麵型要高。因（yīn）為加熱聚（jù）合物時，補充（chōng）的熱能不僅要消耗在溫度（dù）升上，還要消耗（hào）在使高分子結構

的變化上，結晶型必須補充熔（róng）化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（rè）含（hán）量與溫差所決定的（de）。熱傳遞（dì）速率正比於被加熱材料和熱源之間的溫差。

一般冷卻要（yào）比熔化快，因為（wéi）大體上料筒與物料溫差（chà）小，熔料與模（mó）具溫差大。加熱（rè）時間取決（jué）於料（liào）筒內壁與料層之間的溫差和料層厚度。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫度（dù）在加熱物料中傳遞的（de）速度，又稱導熱係（xì）數其值是由單位質（zhì）量的物料（liào）溫（wēn）度升高1度時所需的熱量（比熱容（róng））和材料（liào）吸收熱

量的速度（導熱係數）來決定。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對其影響較大。

5導熱係數

導熱係數反映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（yú）聚（jù）合物導熱係數很低（dī），所以無論在（zài）料筒中加熱還是其熔體在

模具（jù）中冷卻，均需花一定時間。為了提高加（jiā）熱和（hé）冷卻效率，需采取一些技術措施。如：加熱（rè）料筒要求有一定的厚度，這不僅（jǐn）是（shì）考慮強度，同

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

增加。結晶（jīng）型塑料的導熱係數對溫度的依賴（lài）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（jì）滲透率減少，但是使製品的拉伸強度，斷裂伸長（zhǎng），剛度（dù）硬度以及軟化溫度提高；使壓縮性，衝擊強度，流

動性，耐蠕變性（xìng）能降低。

在注（zhù）塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱過程溫度，梯度和聚合物形態的變化（huà）都很大，所以密（mì）度也在不斷地發生變化，這（zhè）對

注塑製品質量起著重要的影響。

比容反映了（le）單位物質所占有（yǒu）的體積。這是一個（gè）衡量在不（bú）同工藝條件下高分子結構所占有（yǒu）的空間，各種狀態下的膨脹（zhàng）與壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是非常重要（yào）的參數。

7 膨脹係數（shù）與壓縮（suō）係數（shù）

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

取決於壓力。聚（jù）合物比容（róng）在不同溫度下都隨（suí）壓力而變（biàn）化，壓力增高比容減小而密度（dù）加大。這種性質對於用壓力來控製製品的（de）質量和尺寸精度

有重要意（yì）義。

二 聚合物的熱物理（lǐ）性能

1玻璃化溫度

聚（jù）合物的玻（bō）璃化溫度是指線（xiàn）型非（fēi）結晶型聚合物由玻璃態（tài）向（xiàng）高彈態（tài）或者由後者向前者的較變溫度（dù）。就是大分子鏈段本（běn）身開始變形的溫度當溫度

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

凍結變成堅（jiān）硬（yìng）的固態或玻璃態。橡膠的玻璃化溫度低於室溫。所（suǒ）以橡膠在常溫下處於高彈態。而其它塑料在常溫下是處於脆韌性的玻璃（lí）態。

高（gāo）聚物的自由體積理（lǐ）論認為，高聚（jù）物分子結構所占（zhàn）有的整個體（tǐ）積分成兩部（bù）分。一部分是（shì）分子鏈所占有的空間，而（ér）另一部分是分子鏈之間（jiān）的（de）自

由空間。當溫（wēn）度降低時（shí）分子鏈動能減（jiǎn）少，自由空間減少，當溫度升高時，分子鏈段動能增加，自（zì）由空間也增加：當溫度達到玻璃化（huà）時，急劇

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

高聚物在玻璃化溫度以上的總自由體（tǐ）積等於玻璃化溫度下的自由體積與熱膨脹係數乗\以溫升（shēng）之和。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，隨著溫度的升高物料自由（yóu）體積（jī）會（huì）增加，其比容也會加大，但由（yóu）於螺槽（cáo）容積的限製會（huì）使物料產（chǎn）生內壓，並有加速（sù）

固（gù）體床的作用。

當高聚（jù）物的物理形（xíng）態發生變化時，許多物理性（xìng）質如比熱容，比容，密（mì）度，導熱係數，膨脹係數，折光指數，介電常（cháng）數等都跟著變（biàn）化，因此利

用這些關係可以測定聚合（hé）物相變溫度（dù）和高（gāo）聚物性（xìng）質。

對於理解（jiě）塑料在料（liào）筒中加熱，塑料化（huà）過（guò）程中（zhōng）從加料段（duàn）向壓縮段物態轉變，溫升，溫（wēn）升速率，螺杆（gǎn）轉速，背壓等工藝因素的影（yǐng）響將起重要作用。

這些對於（yú）控製製品脫模時的物性狀態，頂出（chū）溫度和頂出時間是重要的。

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（de）溫度。轉變點（熔點）對於低分子材料來說，熔化過程（chéng）是

非常窄的，有（yǒu）較明顯的熔點；而對於結晶（jīng）型高聚物來說，從達到玻璃化（huà）溫度就開始軟化，但從高彈態轉變為粘流（liú）態的液相時卻沒有明顯的熔

點，而是有一個向粘流態轉變的溫度範圍。

對高聚（jù）物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫度範圍都是變（biàn）相點。有（yǒu）較明顯的變化（huà）範圍，從分子結構觀點（diǎn）看，都是（shì）大鏈段運動的（de）結果。

一般有增塑劑的聚合物（wù）熔（róng）點要比無增塑劑的要低，共（gòng）聚物的熔點要比（bǐ）組成共聚物中較高均聚物的熔點要低些。

注塑時，料筒的第三段溫度（靠近嘴溫的溫度（dù））都要設定在熔點以上，然後以（yǐ）降低15~20度的（de）溫度梯度依次設定（dìng）第二段和第一段的料筒溫度（dù）

為宜。

3 分解溫（wēn）度及燃燒特性

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

關。在注塑過程中（zhōng），無論（lùn）是在預塑階段還是在注射階段（duàn），隻要聚（jù）合（hé）物（wù）局部溫度達到分解溫度（dù），高分子物料（liào）就會訊速生（shēng）成低分子量的可燃（rán）性物

質。聚合物的熱分（fèn）解在（zài）氧（yǎng）氣充足條（tiáo）件下是放熱反應，產生的熱會繼續加熱聚合物。當聚（jù）合物（wù）達到燃點時就會燃燒，燃燒體係的溫度是否會上

升，產生的燃燒熱是否和體係進行（háng）對流，都與熱分解溫度，比熱容以（yǐ）及導（dǎo）熱係數（shù）等物理性能有密切關係。

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

三聚合物降解及熱穩定性

所謂降解，是（shì）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（fèn）子的聚合度降低過程，聚（jù）合物在熱，力，氧氣（qì），

水及光輻射等作用下往往發生（shēng）降解。降解過程實質量大分子鏈發生結構變化（huà）。如發生彈性消失，強度降（jiàng）低，粘（zhān）度減（jiǎn）少或增加等現象。

在注塑中力，水，氧通過溫（wēn）度對聚（jù）降（jiàng）解起重要影響，在高溫時氧和水更能使聚合物分解。剪切力的（de）作用會因高溫時聚合物粘度的降低而減小。

熱降解是指某些聚合物在高溫下時間（jiān）過長，發黃變色（sè），降解（jiě），分解等現象。

聚合物是否容易（yì）發生降解，依其分子內部（bù）和分子外部結構（gòu）有關；是否有分解的雜質有（yǒu）關；能引起高聚物（wù）降解的雜質，一般都是熱降解的崔化

劑（jì），如：PVC 分解的產物（wù）是氯化氫，POM分解產（chǎn）物是甲醛，它（tā）們有著加劇高聚物降（jiàng）解的作用。

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

較差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高（gāo）低和變化（huà）範圍對聚合物的降解有影響外，還有在溫度場中所經曆的反複加（jiā）工次數有關。不同的聚合物在（zài）反複加工後熱降解和融熔指

數有著較大的差（chà）異。在（zài）正常溫度下PS, PC, PP,經數（shù）次加工後融熔指（zhǐ）數升高的傾向。而PE，抗（kàng）衝擊PS醋酸纖維素等有下降的現象。

聚合物在剪切應力作用下纏結著的大分（fèn）子在外力作用下，沿力的方向上發生流動，分（fèn）子（zǐ）鏈之（zhī）間發生解脫，當解脫發生障礙時，分子鏈將受（shòu）到（dào）

很大的牽引力，當超過鏈的強（qiáng）度就發生鏈斷（duàn）裂。

實驗證明：剪（jiǎn）切應力.剪切速率越高（gāo），分子量降解速度越快，斷裂（liè）的鏈越短；當提高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（jiě）作用是經常發生的，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，腈等，或在（zài）氧化作用下

形成可被水解（jiě）的基團。如果這些基團在分子的主鏈上，水解作用會使主鏈斷鏈而降（jiàng）解。由於某些聚（jù）合物有水解作用，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（qīn）水（shuǐ）基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注（zhù）塑（sù）中都需要幹燥處理，防此水解。