一、一般物理性能

1總熱容量

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（rè）

熔（róng）化熱又稱熔化潛熱，是結晶（jīng）型聚合物在形成或熔化晶體時所需要的能量。這部分能量是用來熔（róng）化高分子結晶結構的，所以（yǐ）注塑結晶型聚合

物時要（yào）比注塑非結晶型料達到指定熔化溫度下所需的能量（liàng）要多。

對於非結晶（jīng）型聚合物無需（xū）熔化潛熱。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 比熱容

比熱容是單位重（chóng）量的物料溫度上升（shēng）1度時所（suǒ）需（xū）熱（rè）量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是不（bú）同的，結晶型比非對麵（miàn）型要高。因為加（jiā）熱聚合（hé）物時，補充的熱能不僅要消耗在溫度升上，還要消耗在使高分（fèn）子（zǐ）結構

的變化（huà）上（shàng），結晶型必須補充熔（róng）化潛熱所（suǒ）需的（de）熱淚（lèi）盈眶量才（cái）能使物料熔化。

注塑（sù）過程中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合物的熱含量與溫（wēn）差所決定的。熱（rè）傳遞（dì）速率正比於被加熱材料和（hé）熱源之間的溫（wēn）差。

一般冷卻要比熔（róng）化快，因為（wéi）大體上（shàng）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（jiān）的溫差和（hé）料層厚度。

4熱（rè）擴散係數

熱擴散係數是（shì）指（zhǐ）溫（wēn）度在加熱物料中傳遞的速度，又稱導熱係數其值（zhí）是由單（dān）位質量的（de）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。

壓力對熱擴散係數影響小（xiǎo），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（cái）料內熱傳遞愈快。由於聚合物導熱係（xì）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。為了提高加熱和（hé）冷卻效率（lǜ），需采取一些技術措施。如：加熱料筒要求有一定的厚（hòu）度，這不僅是考慮強度，同

時也是為了增加熱慣性（xìng），保證物料能良好穩定地傳（chuán）熱，有時還利用聚合物的（de）低導（dǎo）熱特性，采用熱流道模具等（děng）。聚合物導熱係數隨溫度升高而

增加。結晶型（xíng）塑（sù）料的導熱係數對溫度的依賴性要比非結晶型的顯著。

6 密（mì）度與比容

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

動性（xìng），耐蠕（rú）變（biàn）性能降低。

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

注塑製品（pǐn）質量起著重要的（de）影響（xiǎng）。

比容反映（yìng）了單位物質所占有的（de）體積。這是一個衡量在不同工藝條件下高分子結構所占（zhàn）有的（de）空間，各種狀態（tài）下（xià）的膨脹與壓縮，製品的尺寸收縮（suō）

等方麵是（shì）非常（cháng）重要的參數。

7 膨脹係數與壓縮係數

比容在恒壓下由溫度而引起的變化，即為膨脹係數。聚合物從高溫到低溫表（biǎo）現出比容逐（zhú）漸減少的收（shōu）縮（suō）特性。聚合物比容不僅取決於溫度而且

取決於壓力。聚合物比容在不同溫度下都隨壓力（lì）而變化，壓力增高比容減小（xiǎo）而密度加大。這種性質對於用壓力來控製製品的質量和尺寸精度（dù）

有重要意義。

二 、聚合物（wù）的熱（rè）物理性能

1、玻璃化溫度

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

高（gāo）於玻璃化溫度時，大分子鏈（liàn）開始自由（yóu）活動，但還（hái）不是整個分子（zǐ）鏈段（duàn）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（shí），鏈段被

凍結變成堅（jiān）硬的（de）固態或玻璃（lí）態。橡膠的玻璃化溫（wēn）度低於室溫。所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（xìng）的玻璃態。

高聚物的自由體積理論認為，高聚物（wù）分子結構所占有的整（zhěng）個體積（jī）分成兩部分。一部分是分子鏈（liàn）所占有的空間，而另（lìng）一部分是分子鏈之間的自

由空間。當溫度（dù）降低時分子鏈動能減少，自由空間減少，當溫度升高時，分子（zǐ）鏈段動能增加，自由空間也增加：當溫度（dù）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，鏈段擁有的能量足以使鏈段活動起（qǐ）來所以（yǐ）自由空間的體積突然增加。

高聚物在玻璃（lí）化溫度以上的（de）總自由體積等於玻璃化溫度下（xià）的自由（yóu）體積與熱膨脹係數乗\以溫升之和（hé）。在預塑化時，位（wèi）於螺槽中的高分子固（gù）態物

料，在升至玻璃化溫度以後，隨著溫度的升高物料自由體積（jī）會增加，其比容也會加大，但由於（yú）螺槽容積的限製會使物料產生（shēng）內壓，並有加速

固（gù）體床（chuáng）的作用（yòng）。

當高聚物的物理形態發生變化時，許多物（wù）理性質如比熱（rè）容，比容，密度，導熱係（xì）數，膨脹係數，折光指數，介電常數（shù）等都跟著變化，因（yīn）此利

用這些關係可以測定聚（jù）合（hé）物（wù）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態轉變（biàn），溫升，溫升速率，螺（luó）杆轉速，背壓等工藝因素（sù）的影響將起重要作用。

這些對於控製製品脫（tuō）模時的物（wù）性狀態，頂出溫度和頂出時間是重要（yào）的。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚合（hé）物從高分子鏈結構的三（sān）維有序態轉變（biàn）為無序的粘流態（tài）時的溫度。轉變點（diǎn）（熔（róng）點）對（duì）於低分子材料來說（shuō），熔化過程是

非常窄的，有較明顯的熔（róng）點；而對於結晶型高聚物來說，從達到玻（bō）璃（lí）化溫度就開始軟化（huà），但從高彈態轉變為粘流態的液相時卻沒有明顯的熔

點，而是（shì）有一個向粘流態轉變的溫度範圍。

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

一般有增塑劑（jì）的聚合（hé）物熔（róng）點要比無增（zēng）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（diǎn）要低些（xiē）。

注塑時（shí），料筒的第三（sān）段溫度（靠（kào）近嘴溫的溫度）都要設定在熔（róng）點（diǎn）以上，然後以降低15~20度的溫度梯度（dù）依（yī）次設定第二段和第一段的料筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及燃燒特性

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範圍。依聚合物化學結構式不同而有（yǒu）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（yù）塑階段（duàn）還是在注射階段，隻要聚合物局部溫度達到（dào）分（fèn）解溫度，高分子物料就會訊速生成低分（fèn）子量的可燃性物

質。聚合物的熱分解在氧氣（qì）充足條件下是放熱（rè）反應，產生（shēng）的熱會繼續加熱聚合物。當聚合物達到（dào）燃點時就會燃（rán）燒，燃燒體係的溫度是否會上

升，產生的燃燒熱是否和（hé）體係進行對流，都與熱分解溫度，比（bǐ）熱容以及導熱係數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十分重要的，否則分解出燃燒物質不僅會（huì）影響製品質量，還會腐蝕設備（bèi），危害人體（tǐ）。

三、聚合物降解及熱穩定性

所（suǒ）謂降解，是指遞解分解作用，在（zài）高分（fèn）子化學中，通常是指在化學或物（wù）理（lǐ）作用下，聚（jù）合物分（fèn）子的聚（jù）合度降低過程，聚（jù）合物在熱，力，氧氣，

水及光輻射等作用下往往發（fā）生降解。降解過程實質量大分子鏈發生結構變化。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，氧通過溫度對聚降解起重要影（yǐng）響，在高溫時氧和水更能使聚合物分解。剪切力的作用（yòng）會因高溫時聚合物粘度的降低而（ér）減小。

熱降解是指某些聚合（hé）物在高溫下時間過長（zhǎng），發黃變（biàn）色，降解，分解等（děng）現象。

聚（jù）合（hé）物是否容易發生降（jiàng）解，依其分子內部和分子外（wài）部結構有關；是否有分解的雜質（zhì）有關；能引起高聚物降（jiàng）解的雜質，一般都是熱降解的崔化

劑，如（rú）：PVC 分解的（de）產物是氯化氫（qīng），POM分解產物是甲醛，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（nài）化學變化的溫（wēn）度熱降解溫（wēn）度稱（chēng）為穩定性溫度略高於分解溫（wēn）度。對於某些（xiē）熱穩定

較差的聚合物（wù），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，還有在溫度場中所經曆的反複加工次數有關。不同的聚合物在反複加工後（hòu）熱降解和融熔指

數有著較大的（de）差異。在正常溫度（dù）下PS, PC, PP,經數次加工後融熔（róng）指數升高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖維素等有下降的現象（xiàng）。

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

很（hěn）大的牽引力，當超過鏈的強度就發生鏈斷（duàn）裂。

實（shí）驗證明：剪切應力.剪（jiǎn）切（qiē）速率越高，分子量降解（jiě）速度越（yuè）快，斷（duàn）裂的鏈（liàn）越短；當提（tí）高加熱溫度或增塑劑含量時，力的（de）降（jiàng）解作用會減小。

注（zhù）塑中（zhōng）某些塑料的水（shuǐ）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（shuǐ）解的化學基團。如：酰胺，酯，腈等，或在氧化作用下（xià）

形成（chéng）可被水解的基團。如果這些（xiē）基團在分子的主鏈上，水解作用會使主鏈斷鏈而（ér）降解。由於某些聚合物有（yǒu）水（shuǐ）解作用，因此對這（zhè）些塑料的（de）吸濕

性應加以注意。

有的塑料具有吸濕（shī）或凝集水分傾向，因為它們含有極性親水（shuǐ）基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在（zài）注塑中都需要幹燥處理，防此水解。