一、一般物理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑物（wù）料在注塑工（gōng）藝溫度下的總熱容量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛熱（rè），是結晶型聚合物（wù）在形成或熔化晶體時所需要的能量。這部分能量是用（yòng）來熔化高分子（zǐ）結晶結構的，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（huà）溫（wēn）度下（xià）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（sù）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（róng）是單位重量（liàng）的物料溫度（dù）上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱（rè）容是（shì）不同的，結（jié）晶（jīng）型比非對麵型要高。因為加熱聚合物時，補（bǔ）充的熱能不僅要消耗在溫度升上，還（hái）要消（xiāo）耗在使高分子結構（gòu）

的變化上，結晶型必（bì）須補（bǔ）充熔化潛熱所需的熱淚（lèi）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。熱傳遞速率（lǜ）正比於被加熱材料和熱源之間的溫（wēn）差。

一般冷卻要比熔化快，因為大體上料筒與（yǔ）物料（liào）溫差（chà）小，熔料與（yǔ）模具溫差大。加熱時間取決於料筒內壁與料層之間的（de）溫差和料層（céng）厚度。

4熱擴散係數

熱擴散（sàn）係數是指溫度在加熱（rè）物（wù）料中傳遞（dì）的速度，又稱導熱係數其值是由單位質量的物料溫度升高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（rè）係數

導熱係數反映了材料傳播熱量的速度。導熱係數愈高（gāo），材料內（nèi）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（jù）中冷卻，均需花一定（dìng）時間。為了提高加熱和（hé）冷卻效率，需采取一些技術措施。如：加熱料（liào）筒要求有一定的厚度，這不僅是（shì）考慮強度，同

時也是為了增加熱（rè）慣性，保證物（wù）料能良好穩定地（dì）傳熱，有（yǒu）時還利用聚合物的低導熱特性，采用熱流道模具（jù）等。聚合物導熱係數（shù）隨（suí）溫度升高而

增（zēng）加。結晶型塑料的（de）導熱係數（shù）對溫度的依賴性（xìng）要比非結（jié）晶型的顯著。

6 密度與比容

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

動性，耐蠕變性能降（jiàng）低（dī）。

在注塑過程中，聚合物經（jīng）曆著冷卻—加熱—冷卻反複的（de）熱過程溫度，梯度和聚（jù）合（hé）物形態的變化都很大，所以密度也在不斷（duàn）地發生變化，這對

注塑製品質量起著（zhe）重要的影響。

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

等方麵（miàn）是非常重要的參數。

7 膨脹（zhàng）係數與壓縮係數

比容在恒壓下（xià）由溫度而引起的變化（huà），即為膨脹係數。聚（jù）合物從高溫到低溫表現出比容逐漸減少的收縮特性。聚合物比容不（bú）僅取決於溫（wēn）度而（ér）且

取決於壓力。聚合物比容在不同溫度下都隨壓力（lì）而變（biàn）化，壓力增高（gāo）比容減小而密度加大。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。

二 、聚合物的熱物理性能

1、玻璃（lí）化溫度

聚合物的玻璃化溫度是指線型非結（jié）晶型（xíng）聚（jù）合物（wù）由玻璃態向高彈態或（huò）者由後者向前者的較變溫度。就是大分子鏈段（duàn）本身開始變形的溫度當溫（wēn）度

高於玻璃化溫度時，大分子鏈開（kāi）始自由活動，但還不是整個分子鏈段的運動。這（zhè）時表現出（chū）高彈性的橡膠性能；當低於玻璃化（huà）溫度時，鏈（liàn）段被

凍結變成堅硬的（de）固（gù）態或玻璃態。橡膠的玻璃化溫度低於室溫。所以（yǐ）橡膠在常溫下處於（yú）高彈態。而其它塑料在常溫下是處於（yú）脆韌性的玻璃態（tài）。

高聚物的自由體積理論（lùn）認為，高聚物分子結構所（suǒ）占有的整個體積分成兩（liǎng）部分。一（yī）部分是分子（zǐ）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減少，自由空間減少，當（dāng）溫度升高時，分子鏈段動能增加（jiā），自由空間也增加：當溫度達到玻璃化時，急劇

產生內聚力，聚合物膨脹，鏈段開始（shǐ）旋（xuán）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（bō）璃化溫度（dù）以（yǐ）上的總自由體積等於玻璃（lí）化溫度下的自（zì）由體積與熱膨脹係數乗（chéng）\以溫升（shēng）之和。在預塑化時（shí），位於（yú）螺槽中的高分子固態物

料，在升至玻璃化溫（wēn）度以後，隨著溫（wēn）度的升高物料自由體積會增加，其比容也會（huì）加大，但由於螺槽容積的限製會使（shǐ）物料產生內（nèi）壓，並有（yǒu）加速

固體床的作用。

當高聚物的物理形態發生變化時，許多物理性質如比熱容，比（bǐ）容，密度，導熱係（xì）數，膨脹係（xì）數，折光指數，介電常數等都跟著（zhe）變化，因此利

用這些關係可以測定聚合物（wù）相變溫度和高（gāo）聚物（wù）性質。

對於理解塑料（liào）在料筒中加熱，塑料化過程中從加料段向壓（yā）縮段物態轉變，溫升，溫升速率，螺杆轉速，背壓等工藝因素（sù）的影響將起重要作用。

這些對（duì）於控製製品脫模時的物性狀態，頂出（chū）溫度和頂出時間（jiān）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（jié）構的三維有序態轉變為無序（xù）的（de）粘流態時的溫度。轉變點（熔點）對於低分（fèn）子材（cái）料來說，熔（róng）化過程（chéng）是

非常窄的，有較明顯（xiǎn）的熔點；而（ér）對於結晶型高聚物來說，從（cóng）達到玻（bō）璃（lí）化溫度就開始軟化，但從高彈（dàn）態轉（zhuǎn）變為（wéi）粘流態的液（yè）相時卻沒有明顯的熔

點，而是有一（yī）個（gè）向粘流態（tài）轉變的溫度範圍。

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（míng）顯的變化（huà）範圍，從分子結構觀點看，都是大（dà）鏈（liàn）段運動的（de）結果。

一般有增塑劑的聚合（hé）物熔點（diǎn）要比無增塑劑的要低（dī），共聚物的熔點要比（bǐ）組成（chéng）共聚物中較高均聚物的熔點要低些。

注塑時，料筒的第三段（duàn）溫度（靠近嘴溫的（de）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和第一（yī）段的（de）料筒溫度

為（wéi）宜。

3 、分解溫度及燃燒特性（xìng）

熱分解溫度是指在氧氣存在條件下，高聚物受熱後（hòu）開始分解的溫（wēn）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，無論是在預塑階（jiē）段還是在注（zhù）射階段（duàn），隻要聚合物局部溫度（dù）達到分解溫度，高分子物料就會訊速生成低分子量的可燃性物

質。聚合物的熱分解在氧氣充足條件下是放熱反應，產生的熱會繼續加熱聚合物。當聚合物達到燃點時（shí）就會燃燒（shāo），燃燒體係的溫度是否會上

升，產生的燃（rán）燒熱是否和體係進行（háng）對流，都與熱分解溫度，比熱（rè）容以及（jí）導熱係數（shù）等（děng）物理（lǐ）性能有（yǒu）密切關係。

注塑時，對聚合物分（fèn）解溫度（dù）的控製是十分重要的，否（fǒu）則分解出燃（rán）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（rè）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理作（zuò）用下，聚合物分子的聚合度降低過程，聚合物在熱，力，氧氣，

水及光輻射等作用下往往發生降解。降解過程實質量大分子鏈發（fā）生結構變化。如發（fā）生（shēng）彈性消失，強度降低，粘度（dù）減少或增加等現象。

在注塑中力，水（shuǐ），氧通過溫度對聚降解起重要影響，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合物粘度的降低而減小。

熱降解是（shì）指某些聚合物在高（gāo）溫下時間過長（zhǎng），發（fā）黃變色，降解，分解等現象。

聚合（hé）物是否容易發生降解（jiě），依其（qí）分子內部（bù）和分子外部結構有關（guān）；是否有分解的雜質有關；能引起高聚物降解的雜質，一般都是熱降解的崔化

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

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

較差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高低和變化範圍對聚合物的降解有影響外，還有在溫度場（chǎng）中所經曆的反複（fù）加（jiā）工次數有關。不同（tóng）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（wēn）度下（xià）PS, PC, PP,經數次加工後融熔指數升高的傾向。而PE，抗衝（chōng）擊PS醋酸纖維素等有下降（jiàng）的現象。

聚合物在剪切應力作用下纏結（jié）著的大（dà）分子在外（wài）力作用下，沿力的方向（xiàng）上發生流動，分子（zǐ）鏈之間（jiān）發生解脫，當解脫發生（shēng）障礙（ài）時，分子鏈將（jiāng）受（shòu）到

很大的牽引力（lì），當超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實驗證明：剪切應力.剪切速率越（yuè）高，分（fèn）子（zǐ）量（liàng）降解速度越快，斷裂（liè）的（de）鏈（liàn）越（yuè）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解作（zuò）用（yòng）是經常發生的，水解（jiě）作（zuò）用是由於在聚合物中存在有可以水解（jiě）的化學基團。如：酰胺，酯，腈等，或在氧化作用下

形成可（kě）被水解的基團。如果這些基團在分子的主鏈上，水（shuǐ）解作用會使主鏈斷鏈而降解。由於某些聚（jù）合（hé）物（wù）有水解（jiě）作用，因此對這些塑料的吸濕

性（xìng）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ABS, PMMA, PA, PC, PPO等（děng），在注塑中都需要幹燥處理，防此水解。