一， 一般物理性能

1總熱容量

總熱容（róng）量（liàng）是指注塑物料在注塑工（gōng）藝溫度下（xià）的總熱容（róng）量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛熱，是結晶型聚合（hé）物在形成或熔化晶體時所需要的（de）能量。這部分能（néng）量是用來熔化高分子結晶結構的，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（huà）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（de）物料溫度（dù）上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是不同的，結晶型比非對麵型要高。因（yīn）為加熱聚（jù）合物時，補充的熱能不僅要消耗在溫度升上（shàng），還要消耗在使高分（fèn）子（zǐ）結構

的變化上，結（jié）晶型必須（xū）補充熔（róng）化潛熱所（suǒ）需的熱淚盈眶量才能（néng）使物（wù）料熔化。

注塑過程中，塑料加熱（rè）或（huò）冷卻特性是由聚合物的熱含量與（yǔ）溫差所決定的。熱傳遞速率正比於（yú）被加熱材料和熱源之間的溫差。

一般冷卻要比熔化快，因（yīn）為大體上料筒與物料溫差小，熔料與（yǔ）模具溫差大。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熱擴散係數

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

量的速度（導熱係數）來決定（dìng）。

壓力對（duì）熱擴散係數影響小，溫度對其影（yǐng）響較大。

5導熱係數

導熱係（xì）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（kuài）。由於聚合物導熱係數很低，所以無論在（zài）料筒中加熱還是其熔體在

模具中（zhōng）冷卻，均需花一定時間。為了提高加熱和冷卻效率，需（xū）采取（qǔ）一些技術措施。如：加熱料（liào）筒要求有一定的厚度，這不僅是考慮強（qiáng）度，同

時也是（shì）為了增加熱慣性，保證物料能良好穩（wěn）定地傳熱，有時還利用聚（jù）合物的低導熱（rè）特性，采用熱流道模具（jù）等。聚合物導熱係數隨溫度升高而

增加。結晶型塑料的導熱係數對溫度的依賴性要比（bǐ）非結晶型的顯著（zhe）。

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（shì）使製品的拉伸強度，斷裂伸長，剛度硬度（dù）以及（jí）軟化溫度提高；使壓縮性，衝擊強（qiáng）度，流

動性，耐蠕變性能降低。

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

注（zhù）塑製品質量（liàng）起著重要的影響（xiǎng）。

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

等（děng）方（fāng）麵是非常重要的參（cān）數。

7 膨脹係數與壓縮係數

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

取決於壓力。聚合（hé）物比容在不同溫度下都隨壓（yā）力而變化（huà），壓力增（zēng）高（gāo）比容減小而密度（dù）加大。這種性質對於用（yòng）壓力來控製製品的（de）質（zhì）量和尺寸精（jīng）度

有重要意義（yì）。

二 聚（jù）合物的熱物理性能

1玻璃化溫度

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

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

凍結變成堅硬的固態或玻璃態。橡膠的玻璃化溫度低於室溫。所以橡膠在常溫下處（chù）於高彈（dàn）態。而其它（tā）塑料（liào）在常溫下是處於脆韌性（xìng）的玻璃態。

高聚物的自（zì）由體積理論認為，高聚（jù）物分子結構所占有（yǒu）的（de）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（fèn）子鏈（liàn）之間的自

由空（kōng）間。當溫（wēn）度降低時分子鏈動能減少，自由空間（jiān）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（wēn）度達（dá）到玻璃化時，急劇（jù）

產生內聚力，聚合物膨脹，鏈（liàn）段開始旋轉，鏈段擁有的能量足以使（shǐ）鏈段活（huó）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（yǐ）上的總自（zì）由體積等於玻（bō）璃化溫度下的自由體積（jī）與熱膨脹係（xì）數乗\以溫升之（zhī）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（huà）溫度以後，隨著溫度的升高物料自由體積會增加，其比容也（yě）會加大，但（dàn）由於螺槽容（róng）積的限製會（huì）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（xìng）質（zhì）如比熱容，比容，密度，導熱係數（shù），膨脹係數，折光指數，介電常（cháng）數等都跟著變化，因此利

用這些關（guān）係可以測定聚合物（wù）相（xiàng）變溫度和高聚物性質。

對於理解塑料在料筒中加熱，塑料化過程中從加料段向壓縮段物態轉變，溫升，溫升速率，螺杆（gǎn）轉速，背（bèi）壓（yā）等工藝因素的影響將起重要作用。

這些對於控製製品脫模時的物性狀態，頂（dǐng）出溫度和頂出時間（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（fèn）子材料來（lái）說，熔化過程是

非（fēi）常窄的，有較明顯的熔（róng）點；而對於結晶型高聚物來（lái）說，從達到玻（bō）璃化溫度（dù）就開始軟化，但從高彈態轉變為粘流態的（de）液相時（shí）卻沒有明顯的熔

點，而是有一（yī）個（gè）向粘流態轉變的溫度範圍（wéi）。

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

一般（bān）有增塑劑（jì）的聚合物熔點要比無（wú）增塑劑的要低，共聚物的熔點要比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）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（dìng）第（dì）二段和第一（yī）段的料筒（tǒng）溫度（dù）

為宜。

3 分（fèn）解溫度及燃（rán）燒特性

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

關。在注塑過程中，無論是在預（yù）塑階段還是在注射階段，隻要聚合物局部溫度達到分（fèn）解溫度，高分子物料就（jiù）會訊（xùn）速生成低分子量的可燃性物

質（zhì）。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（rè）聚（jù）合物。當（dāng）聚合物達到燃點時就會燃燒，燃燒體係的溫度是否會上

升，產生的（de）燃燒熱是否（fǒu）和體係進行對流（liú），都與熱分解溫度，比熱容以及（jí）導熱係數等（děng）物理性能有密切關係。

注（zhù）塑時（shí），對聚（jù）合物分解溫度的控製是十（shí）分重要的，否則分解出燃燒物質不（bú）僅會（huì）影（yǐng）響製品質量，還（hái）會（huì）腐（fǔ）蝕設備，危害人體（tǐ）。

三聚合物降（jiàng）解及熱穩（wěn）定性

所（suǒ）謂降解，是指遞解分解作用，在高分子（zǐ）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，

水及光輻射等作用下（xià）往（wǎng）往發生降解。降解過程實質量大分（fèn）子鏈發生結構變化。如發生彈性消失，強（qiáng）度降低，粘度減少或增加等現象。

在注塑（sù）中力，水，氧（yǎng）通過溫度對聚降解起重要影響，在高溫時氧和水更能使（shǐ）聚合物分解。剪切力的作（zuò）用會因高溫時聚合物粘度的（de）降低而減小（xiǎo）。

熱降解是指某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，依其分子內部和分子外部結構有關（guān）；是否有分（fèn）解的雜質有關；能引起高（gāo）聚物降解的雜質，一般都是熱降解的崔化

劑，如：PVC 分解的產物是氯化氫，POM分解產物是甲醛，它們有（yǒu）著加劇（jù）高聚物降解的作（zuò）用。

所謂（wèi）熱穩定性是指（zhǐ）聚合物在高溫下（xià）分子鏈抗化學分解能力及耐化學變化的（de）溫度熱降解溫度稱（chēng）為穩定性溫度略高（gāo）於分解溫度。對於某些熱穩定

較差（chà）的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高低（dī）和變化範圍對（duì）聚合物的降解有影響外，還有在溫度場中所經曆（lì）的反複加工次數有關。不同的聚合物（wù）在反複加工後熱降解（jiě）和融熔指

數有著（zhe）較大的差異。在正常溫度下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的現象。

聚合物在剪切應力作用下纏（chán）結著的大分子（zǐ）在外力作用下，沿力的方向上發生流（liú）動，分（fèn）子鏈之間發生解脫，當解（jiě）脫發生障礙時，分子鏈將（jiāng）受到

很大的牽引力，當超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實驗證（zhèng）明：剪（jiǎn）切應力.剪切（qiē）速率越高，分子量降解（jiě）速度越快，斷裂的（de）鏈越短；當提高加熱（rè）溫度（dù）或（huò）增塑劑含量時（shí），力的降解作用會（huì）減小。

注塑中某些塑料的水解作用是經常發生的，水解作用是由於在聚合物中存在有可以水解的化學基（jī）團。如：酰胺，酯，腈等，或在（zài）氧化作用下（xià）

形成可被水解的基團。如果這些基團在分子的主鏈上，水解（jiě）作用會使主鏈斷鏈而降（jiàng）解。由於某些聚合物有（yǒu）水（shuǐ）解作用，因此對這些塑料的吸濕

性應加以注意。

有的塑（sù）料具有吸濕或凝集水分傾向，因為它們含有極性親（qīn）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（shuǐ）解。