一、一般物理（lǐ）性（xìng）能

1總熱容量（liàng）

總熱容量是指注塑物料在注塑工藝溫度下的總熱容量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛熱，是結晶型聚合物在形（xíng）成或熔化（huà）晶體時所需（xū）要的能量。這（zhè）部分（fèn）能量是用來熔（róng）化高（gāo）分子結晶結構的，所（suǒ）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（xū）的能量要多。

對於非（fēi）結晶型聚合物無需熔化潛熱。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（dù）時所需熱量[J/kg.k]。

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

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

注塑過程中，塑（sù）料加熱或冷卻特性是由聚合物的（de）熱（rè）含量與溫差所決定的。熱傳遞速率正比（bǐ）於（yú）被加熱材料（liào）和（hé）熱源之間的溫差。

一般（bān）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（dù）。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫度在（zài）加熱物料中傳遞的速度，又（yòu）稱導（dǎo）熱係數其值是（shì）由單位質量的物料溫度升高1度時所需的熱量（比熱容）和材料吸收熱

量的速度（導熱係數）來決定。

壓力對熱（rè）擴散係數（shù）影響小，溫度對其影響較大。

5導熱係數

導熱係數反（fǎn）映了材（cái）料傳播熱（rè）量的速（sù）度。導熱係數愈高，材料（liào）內熱傳遞愈快。由於聚合物導熱係數很低，所以無論在料筒中加熱還是其熔體在

模具中冷卻，均需花一定時間（jiān）。為了提高加熱和冷（lěng）卻效率，需采取一些技術措施。如（rú）：加熱料筒（tǒng）要求有一定的厚度，這不僅是考慮（lǜ）強度，同

時也是為（wéi）了增加熱慣性，保證物料能（néng）良好（hǎo）穩定地傳熱，有時（shí）還（hái）利用（yòng）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（gāo）而

增加。結晶型塑料的導熱係數對溫度的依賴性要比非結（jié）晶型的顯著。

6 密度與比容

密度增加會使製品（pǐn）中（zhōng）的氣（qì）體和溶劑滲透率減少，但是使製品的拉伸強度，斷裂伸長，剛度硬度以（yǐ）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。

在注塑過程中，聚合（hé）物經曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱過程溫度，梯度和（hé）聚合物形態的變化都很大，所以（yǐ）密度也在不斷地發（fā）生變化，這對

注塑製品質量起著重要的影響。

比容反映了單位物（wù）質（zhì）所占有的體積。這是（shì）一個衡量在不同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壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是非常重要的參數。

7 膨脹係數與（yǔ）壓縮係數

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

取（qǔ）決於壓力。聚合物比容在不同溫（wēn）度下都隨壓（yā）力而變化，壓（yā）力增高比容減小（xiǎo）而密度加大。這種性質對於用壓力來控製（zhì）製品（pǐn）的（de）質量和尺寸精度

有重要意義。

二 、聚合物的熱物理性能（néng）

1、玻（bō）璃化溫度

聚（jù）合物（wù）的玻璃化溫度是（shì）指線型非結晶型聚合物由玻璃態向（xiàng）高彈（dàn）態或者由後者向前者的較變溫度。就（jiù）是大分子鏈（liàn）段本身開始變形的溫度當溫度

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

凍結變成堅硬（yìng）的固態或玻璃態（tài）。橡膠的玻璃化溫度低於室溫。所以（yǐ）橡膠（jiāo）在常溫下處於高彈（dàn）態。而其它塑料在常溫下是處於脆韌性的玻璃態。

高聚物的自由體積理論認為，高（gāo）聚物分子結（jié）構（gòu）所占（zhàn）有的整個體積分成兩部分。一部分是分子鏈所占有的空間，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（néng）減少，自由空間減少，當溫度升高時，分子鏈段動能增加，自由空（kōng）間也增加：當溫度達到（dào）玻璃化時，急劇

產生內聚（jù）力，聚合物膨脹，鏈段開（kāi）始旋轉，鏈段擁有的能量足以（yǐ）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（zǒng）自由體積等於玻璃化（huà）溫度下的自由體積與熱膨脹係（xì）數乗\以溫升之和。在預塑化時，位於（yú）螺槽中的高分子固態物

料，在升至（zhì）玻璃化（huà）溫度以後，隨著（zhe）溫（wēn）度的（de）升高物料（liào）自由體積會增加，其比容也會加大，但由於螺槽容積的限製會使物料產生（shēng）內（nèi）壓（yā），並（bìng）有加速

固體床的作（zuò）用。

當（dāng）高聚物的物理形（xíng）態發生（shēng）變化時，許多物（wù）理（lǐ）性質如比熱容（róng），比容，密度，導（dǎo）熱係數，膨脹係數，折光指數，介電常數等都跟著變化，因此（cǐ）利

用這些關係（xì）可以測定聚合物相變溫度和高（gāo）聚物性質。

對於理解塑料在料筒中加熱，塑料化過（guò）程中從加料段向壓縮段物（wù）態轉變，溫升，溫升速率，螺杆轉速，背壓等工藝因素的（de）影響將起重要（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（jiān）是重要的。

2 、熔化（huà）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（liú）態時的溫度。轉變點（熔（róng）點）對於（yú）低（dī）分子材料（liào）來說，熔化過程是（shì）

非常窄的，有（yǒu）較明顯的熔點；而對於（yú）結晶型高聚物來說，從達到玻璃化溫度就開始（shǐ）軟化，但從高彈態轉（zhuǎn）變為粘流態（tài）的液相時卻沒有明（míng）顯的熔

點，而是有一（yī）個向粘流態轉變（biàn）的溫度範（fàn）圍。

對高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫度範圍都是變相點。有較明顯的變化範圍，從（cóng）分子結構觀點看，都是大鏈段運（yùn）動的結果。

一般（bān）有增塑（sù）劑（jì）的聚合物熔點要比無增塑劑的要低，共（gòng）聚物的熔點要比（bǐ）組成共（gòng）聚物中（zhōng）較高均聚物的熔點要低些。

注（zhù）塑時（shí），料筒的第三段（duàn）溫度（靠近嘴溫的溫度（dù））都要設定在熔點以上，然後以降低15~20度的溫度梯度依次設定第二段（duàn）和第一段的料筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及燃燒特性

熱（rè）分解溫度是指在（zài）氧氣（qì）存在（zài）條件下，高聚（jù）物受熱後開始分（fèn）解的溫度範（fàn）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（zài）注塑過程中，無論（lùn）是在預塑（sù）階段還（hái）是在注射階段，隻要聚合物局（jú）部溫度達到分解溫度，高（gāo）分子物料（liào）就會訊速生成低分子量的可燃性物

質。聚合物的熱分解（jiě）在氧（yǎng）氣充足條件下是放（fàng）熱反應，產生的熱會繼續加熱聚合物。當聚（jù）合物達到（dào）燃點時就（jiù）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（xì）進行對流，都與熱分解溫度，比熱容以及（jí）導熱係（xì）數等物（wù）理性能有密切關係。

注塑（sù）時，對聚合物分解溫度的控製是十分重要的，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（tǐ）。

三（sān）、聚合（hé）物降解及熱穩定性

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

水及光輻射等作用下往往（wǎng）發生降（jiàng）解。降（jiàng）解過程實質（zhì）量大分（fèn）子鏈發生結構變化。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，水，氧通過溫度對聚降（jiàng）解起重要影響，在高溫時氧和水更能使聚合物分解。剪切力的作用會因高溫時聚（jù）合（hé）物粘度的降低而減（jiǎn）小。

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

聚合物是否容易發生降解，依其分子內（nèi）部（bù）和分子外部（bù）結構有關；是否有分解的雜質有關；能引起高聚物（wù）降解的雜（zá）質（zhì），一般都是熱降解的崔化

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

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（xué）變（biàn）化的溫度熱降解溫度稱為穩定性溫度略高於分解溫度。對於某（mǒu）些熱穩定

較差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高低和變（biàn）化（huà）範圍對聚合物的降解有影響外，還有在溫度場中（zhōng）所經曆的反複加工次數有關（guān）。不同（tóng）的聚合物在反複加（jiā）工後熱降（jiàng）解和（hé）融熔指

數有著較大的（de）差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次加工（gōng）後融熔指數升高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖（xiān）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子在外力作用下，沿力的方向上發（fā）生流動，分子鏈之間發生解（jiě）脫，當解脫（tuō）發生障礙時，分子（zǐ）鏈將受到

很大的牽引力，當超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實驗（yàn）證（zhèng）明：剪切應力.剪切速率越高，分子量降解速度越快，斷（duàn）裂的鏈（liàn）越短；當提高加熱溫度或增塑（sù）劑含量時，力的（de）降解作用會減小。

注塑中某些塑料的水解（jiě）作用（yòng）是經常（cháng）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，腈等，或在氧化（huà）作用下

形（xíng）成可被水解的基團（tuán）。如果這些基團在分子（zǐ）的主鏈上，水解作用（yòng）會使主鏈斷鏈而降解。由於某些聚合物有水（shuǐ）解作用，因此對這些塑料的吸濕

性應加以注意。

有的塑料具有（yǒu）吸濕或凝集水（shuǐ）分傾向，因為（wéi）它們含（hán）有（yǒu）極（jí）性親水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注（zhù）塑中都需要幹燥處理，防此水解。