一（yī）、一般物理性能

1總熱容量

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

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛（qián）熱，是結晶（jīng）型聚（jù）合物在（zài）形（xíng）成或熔化晶體時所需（xū）要的能（néng）量。這部分能量是用來（lái）熔化高分子結晶結構的，所以（yǐ）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（néng）量要多。

對於非結晶型聚合物無需熔（róng）化潛（qián）熱。使（shǐ）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（rè）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（bú）同高聚物的比熱容是不同的，結晶（jīng）型比非對麵（miàn）型（xíng）要高。因為加熱聚合物時，補充的熱能（néng）不僅（jǐn）要消耗在溫度升上，還要消耗在使高（gāo）分子結（jié）構

的變化上，結晶型必須（xū）補充熔化潛熱所需（xū）的熱淚盈眶量才能使物料熔化。

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

一般（bān）冷卻要比熔化快，因為大體上料筒與物料溫差（chà）小，熔（róng）料與模具（jù）溫差大。加熱時間（jiān）取決於料筒內壁與料層之間的溫差和料層厚度。

4熱擴散係（xì）數

熱（rè）擴散係數（shù）是（shì）指溫度在加熱（rè）物料中傳遞的速度，又稱導熱（rè）係數其值是（shì）由單位質量的物料溫度升（shēng）高1度時所需的熱量（比熱容）和材（cái）料吸收熱

量的（de）速（sù）度（導熱係數）來決（jué）定。

壓力（lì）對熱擴散係數影響小，溫（wēn）度（dù）對其影響較大。

5導熱係數

導熱係數反映了材料傳（chuán）播熱（rè）量的速度（dù）。導熱係數愈高，材（cái）料內熱傳遞愈快。由於聚合（hé）物導（dǎo）熱（rè）係數很低，所以無論在料筒中（zhōng）加熱（rè）還是其（qí）熔體在（zài）

模具中冷卻，均（jun1）需花一定時間。為了（le）提高（gāo）加熱和冷卻效率，需（xū）采取一些技術措施。如：加熱料筒要求有一定（dìng）的厚度，這不僅是（shì）考慮強度，同

時也是為了（le）增加熱慣性，保證物料能良好穩定地傳（chuán）熱，有時還利用聚合物的低導熱特性，采用熱流道模（mó）具（jù）等。聚合（hé）物導（dǎo）熱係數隨溫度升高而

增加。結晶型塑（sù）料的導熱係數對溫度的（de）依賴性（xìng）要比（bǐ）非結晶型（xíng）的顯著。

6 密度與比容

密度增加會使製品中的（de）氣體和溶劑（jì）滲透率減（jiǎn）少（shǎo），但是使製品（pǐn）的拉（lā）伸強度（dù），斷裂伸長，剛度硬度以及軟化溫度提高；使壓縮性，衝擊強（qiáng）度，流

動性，耐（nài）蠕變性（xìng）能（néng）降低（dī）。

在注塑過程中，聚合物經（jīng）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都很大（dà），所（suǒ）以密度也在不斷（duàn）地發生變化，這對

注塑製品質量起著重要的（de）影響。

比容反映了單位物質所占有（yǒu）的體積。這是一個衡量在不同工（gōng）藝條件下（xià）高分子（zǐ）結構所占有的空間，各種狀態（tài）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（shù）與壓縮係數

比容在（zài）恒壓下由溫度而（ér）引起的變（biàn）化，即為膨脹（zhàng）係數。聚合物從高（gāo）溫到低溫表（biǎo）現出比容逐漸（jiàn）減少的（de）收縮（suō）特性。聚合物比容不僅取（qǔ）決於溫度而且

取決於（yú）壓力。聚合物比容在不同溫度下都（dōu）隨壓力而變化，壓力增（zēng）高比容減小而密度（dù）加大。這種性質對於（yú）用壓力來控製製品的質量和尺寸精（jīng）度

有重要意義。

二 、聚合物的熱物理性能

1、玻璃化溫度

聚合物的玻璃（lí）化溫（wēn）度是指線型非結晶型聚合（hé）物由玻璃態向高彈態（tài）或（huò）者由後者向（xiàng）前者的較（jiào）變溫度。就是大分子鏈段本身開始變形的溫度當溫度

高於玻璃化溫度時，大分子鏈開（kāi）始自由活動，但還（hái）不是整（zhěng）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（bō）璃化溫度時，鏈段被

凍結（jié）變成堅（jiān）硬（yìng）的固態或玻（bō）璃態。橡（xiàng）膠的（de）玻璃化溫度低於室溫。所以橡膠在（zài）常（cháng）溫下處於（yú）高彈態（tài）。而其（qí）它塑（sù）料（liào）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，高聚物分子結構所占有的整個體積分成兩部分。一部（bù）分（fèn）是分子鏈所占有的空間，而（ér）另一部分（fèn）是分子（zǐ）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（jiǎn）少，當溫度升（shēng）高時，分子（zǐ）鏈段動能增（zēng）加，自由空間也增加：當溫度達到玻璃化時，急劇

產（chǎn）生內聚力，聚合物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段擁有的能（néng）量足以（yǐ）使鏈段活動起來所以自由空間（jiān）的體積突然增（zēng）加。

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

料，在升至玻（bō）璃化溫度以後，隨著溫度的升高物料自（zì）由體積會（huì）增加，其比容也會加（jiā）大，但（dàn）由於螺槽容積（jī）的限製會使物料產生內壓，並有加速（sù）

固體床的（de）作用。

當高聚物的物理（lǐ）形態（tài）發生變化時，許多物理性質如比熱容，比容，密度，導熱係數，膨脹係數，折光指（zhǐ）數，介電常數等都跟著（zhe）變化，因此利

用這些（xiē）關係可以測定聚（jù）合物相變溫度和高聚物性質。

對於理解塑料在料筒中加熱，塑（sù）料化過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（yì）因素的影響將起重要（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（dǐng）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（cóng）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）對於低分子材料來說，熔化過程是

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

點，而是有一個向粘流態轉變的溫度範圍。

對高聚物來說，玻璃（lí）化溫度，熔化溫（wēn）度或溫度範圍都是變相點（diǎn）。有較明顯的變化範圍，從分子結構觀點看，都是大（dà）鏈段運動的結果。

一般有增塑劑的聚（jù）合（hé）物熔點要比無增塑劑的要（yào）低，共聚物的熔點要比組成（chéng）共（gòng）聚物中較高均聚（jù）物的熔點要低些。

注塑（sù）時，料筒的第三段（duàn）溫度（靠近嘴溫的溫度）都要設定在熔點以上，然後以降低15~20度的溫度梯度依次設定第二段和第一段的（de）料筒（tǒng）溫度

為宜。

3 、分解（jiě）溫度及燃（rán）燒特性

熱分解溫度是指在（zài）氧氣（qì）存在條件下，高聚（jù）物受熱後開（kāi）始分解的溫度範圍。依聚合物化學結構式不（bú）同而有顯著的差異，此（cǐ）外還與物料的形態有（yǒu）

關。在注塑過（guò）程中，無論是在預塑階段還是在（zài）注射階段，隻要聚合物局部溫度達到分解溫度，高分子（zǐ）物（wù）料就會訊速生成低分子量的可（kě）燃（rán）性物

質。聚合物的熱（rè）分解在氧氣充足條件下（xià）是放熱反應，產生的（de）熱會繼續加熱聚合物。當（dāng）聚合物達到燃點時（shí）就會燃燒，燃燒體係的（de）溫度（dù）是否會上

升，產生的燃燒（shāo）熱是否和體係進行對流，都與（yǔ）熱分（fèn）解溫度，比熱容以（yǐ）及導（dǎo）熱係數等物理性能有密切關係（xì）。

注塑時（shí），對聚合物分解溫度（dù）的（de）控製是（shì）十分重要的，否（fǒu）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，是指遞解（jiě）分解（jiě）作用，在高分子化學中，通常是指在化學或物理作用下（xià），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（shè）等作用下往往發生降解。降解過程（chéng）實質量大（dà）分子鏈發生結構變（biàn）化。如發生彈性消（xiāo）失，強度降低（dī），粘度（dù）減少或增加（jiā）等現象。

在（zài）注塑中（zhōng）力，水，氧（yǎng）通過溫度對聚降解（jiě）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（dī）而減（jiǎn）小。

熱降解是指（zhǐ）某些聚合物在高（gāo）溫（wēn）下時間過長，發黃變（biàn）色，降解，分解等現象。

聚（jù）合物是否容易發生（shēng）降解，依其分子內部和分子（zǐ）外部結構有關；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（de）崔化

劑，如：PVC 分解的產物（wù）是氯化（huà）氫，POM分（fèn）解產物是甲醛，它（tā）們有著加劇高聚物降解的作用。

所謂熱穩定性是指聚合物（wù）在高溫下分子鏈（liàn）抗化學分解能力及耐化（huà）學變化的溫度熱降解溫度稱為（wéi）穩定性（xìng）溫（wēn）度略高於分解溫度。對於某些熱穩定

較差的聚（jù）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（hé）物的降解（jiě）有影響外，還有在溫度場（chǎng）中所經曆的反複加工次數有關。不同的聚合物在反複（fù）加（jiā）工後熱（rè）降解和融熔（róng）指

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

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

很大的牽引力，當超過鏈的強度（dù）就發（fā）生鏈斷裂。

實驗證明：剪切應力.剪切速率越高，分子量（liàng）降解速度越快，斷裂的鏈越短；當提高加熱溫（wēn）度（dù）或增塑劑含量時，力的降解作用會減小。

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

形成可被水解的基團。如果（guǒ）這些基團在分子的主鏈（liàn）上，水解作用會使主鏈斷鏈而降解。由（yóu）於某些（xiē）聚（jù）合物有水解作用，因此（cǐ）對這些塑料的吸濕

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ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需要幹燥處理，防（fáng）此水解。

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