一、一般物理（lǐ）性能

1總熱容（róng）量

總熱容量是（shì）指注（zhù）塑物（wù）料在注（zhù）塑工藝溫度下的總熱容量（liàng）。

2 熔化熱

熔化（huà）熱又稱熔化潛熱，是結晶型聚合物在形成或熔化晶體時所需要的能量。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（xià）所需的能量要多。

對於非結晶型聚合物無（wú）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（bǐ）熱容

比熱容是單位重（chóng）量的物料溫度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是不同的（de），結晶（jīng）型比非對麵型要高。因為加熱（rè）聚合物時（shí），補充的（de）熱（rè）能不僅要消耗在溫度升上，還要消（xiāo）耗在使高分子（zǐ）結構

的變（biàn）化上，結晶型必須補（bǔ）充熔化潛熱所需的熱淚盈眶量才能使物料熔化。

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

一般冷卻要比熔化快，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（jiān）取決於料筒內壁與料層之間的溫差和料層厚度。

4熱擴（kuò）散（sàn）係數（shù）

熱擴散係數是指（zhǐ）溫度在加熱物料中傳遞的速度（dù），又稱導熱係數其值是（shì）由單位質（zhì）量的物料（liào）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，溫度對其影響較（jiào）大（dà）。

5導熱係數

導熱係數反映了（le）材（cái）料傳播熱（rè）量的速度。導熱（rè）係數愈高，材料內熱傳遞愈（yù）快。由於聚合物導熱係數（shù）很低，所（suǒ）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（wéi）了提高加熱和冷（lěng）卻效率，需（xū）采取一些技術措施。如：加熱（rè）料筒要（yào）求（qiú）有一定的厚度，這不僅是考慮強度，同

時也是為了增加熱（rè）慣性，保證物料能良（liáng）好穩定地傳熱，有時還利用（yòng）聚合物的低導熱特性，采用熱流道模具等（děng）。聚合物導熱係數隨溫度升高而

增加。結晶型塑料的導熱係數對（duì）溫度的依賴性要比非結晶型的顯著。

6 密度與（yǔ）比容

密度（dù）增加會使製品中的氣體和（hé）溶劑滲透率減少，但是（shì）使製品（pǐn）的拉伸強度，斷（duàn）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，耐蠕變性能降低。

在注塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加（jiā）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，所以密度也在不斷地發生變化，這對

注塑製品質量起著重要的影響。

比容反映了單位物質（zhì）所占有的體積。這是一個衡量在不同工藝條件（jiàn）下高分（fèn）子結構所（suǒ）占有的空間，各種狀（zhuàng）態下的膨脹與壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是非常（cháng）重要的參數。

7 膨（péng）脹係數與壓縮係數

比容在恒壓下由（yóu）溫度（dù）而引起的變化，即（jí）為膨脹係數。聚合物從高溫到（dào）低溫表現出比容逐漸減少的收縮特性。聚（jù）合物比容不僅取決於（yú）溫度而且（qiě）

取決於壓力。聚合物比容在不同溫度下都隨壓力而變化，壓力增高比容減小（xiǎo）而密度（dù）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、玻璃化溫度

聚合物（wù）的（de）玻璃化溫度（dù）是指線型非結晶型聚合物由玻璃態向高彈態或者（zhě）由後者向前者的較變（biàn）溫度。就是大（dà）分子鏈段本身開始變形的溫度（dù）當溫度

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（de）運（yùn）動（dòng）。這時表現出高彈性的橡膠性能（néng）；當低於玻（bō）璃化溫度時，鏈段被

凍結變成堅硬的固態或玻璃（lí）態。橡膠的玻璃化溫度（dù）低於（yú）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（chù）於脆（cuì）韌性的玻璃（lí）態。

高聚物的自由（yóu）體積（jī）理論（lùn）認為，高聚物分子結構所占有的整個體積分成兩部分。一部分（fèn）是分（fèn）子鏈所占有的空間，而另（lìng）一部分是分子鏈之間的自

由空間。當溫度降低時分子鏈動能減少，自由（yóu）空間（jiān）減少（shǎo），當溫度升高時，分子鏈段動能增加，自由（yóu）空間也增加：當溫度達到玻璃化時，急劇

產生內聚力，聚（jù）合物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段擁有的能量足以使鏈段活動起來（lái）所以自由（yóu）空間的（de）體積突然增加。

高聚物（wù）在玻璃化溫度以上的總自由體積等於玻璃化溫度下（xià）的自（zì）由體積與熱膨脹係數乗\以溫升之（zhī）和。在預塑化（huà）時，位於螺槽中的高分子固態物

料，在升至（zhì）玻璃化（huà）溫度以後，隨著溫（wēn）度的升高物料自由體積會（huì）增加，其比容也會加大，但由於螺槽容積的限製會使物（wù）料產生（shēng）內壓，並有加速（sù）

固體床的作用。

當高聚物的物理形（xíng）態發生變化時，許多物理性質如比熱（rè）容，比容，密度（dù），導（dǎo）熱係數，膨脹係數，折光指數，介電常數等（děng）都跟著變化（huà），因此利

用這些關係可以測定聚合物相變溫度和高聚物性質。

對於理解塑料在料筒中加熱，塑料（liào）化過程中（zhōng）從加料（liào）段（duàn）向壓縮段物（wù）態轉變，溫（wēn）升，溫（wēn）升速率，螺杆轉速，背壓等工藝因素的影響將起重要作用（yòng）。

這些對於控製製品脫模（mó）時的物性狀態，頂出溫度和頂出時（shí）間是重要（yào）的。

2 、熔化溫（wēn）度（熔點（diǎn））

熔化溫度是指結晶型聚合物從高分子鏈結構的三維有序（xù）態（tài）轉變為（wéi）無序的粘流態時的溫度。轉變點（熔點）對（duì）於低分子材料來說，熔化過程是

非常窄的（de），有較明顯的熔點；而對於結晶型高聚物來說，從達到玻璃化溫度就開始軟化，但（dàn）從高彈態轉變為粘流態的液相（xiàng）時卻沒有明顯的熔

點，而是（shì）有（yǒu）一個向粘流態轉變的溫度範圍（wéi）。

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

一般有（yǒu）增塑劑的聚合物熔點要比無增塑劑的要低，共聚物的熔點（diǎn）要比組（zǔ）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（wēn）度）都（dōu）要（yào）設定（dìng）在熔點以上，然後以降（jiàng）低15~20度（dù）的（de）溫（wēn）度梯度依次設定第二段和第一段的料（liào）筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及燃燒特性

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

關（guān）。在注塑過程中，無論是在預（yù）塑階段還是在注射階（jiē）段，隻要聚合物局部溫度達到分解溫度，高分（fèn）子物料（liào）就會（huì）訊速生（shēng）成（chéng）低分子量的（de）可燃性物

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

升，產生的燃燒熱是否和體係進行對流，都與熱分解溫度，比熱容以及導（dǎo）熱係數等物理性（xìng）能有密切關係。

注塑時，對聚合物分解溫度的控製是十（shí）分重要的，否則分解（jiě）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（jiàng）解，是指遞解分解作用，在高分子化學中，通常是指在（zài）化學或物理作用下，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（shè）等作用下往往發生降解（jiě）。降解過程（chéng）實質量大分子鏈發生結構變化。如發生彈性消失，強度降低（dī），粘度（dù）減少（shǎo）或增加等現象。

在注塑中力，水（shuǐ），氧通過溫度對聚（jù）降解起重要影響，在高溫時氧和水更能使聚（jù）合物分解。剪（jiǎn）切力的作用（yòng）會因高（gāo）溫時聚合物粘度的降低而減（jiǎn）小。

熱降解是指某些聚合（hé）物在高溫下時間過長，發黃變色，降解（jiě），分（fèn）解等現象。

聚合物是否容易發生降解，依其分子內部和（hé）分子外部結構（gòu）有（yǒu）關；是否有分解的雜質有關；能引起高聚（jù）物降解的雜（zá）質（zhì），一般都是熱降解（jiě）的崔化

劑，如：PVC 分（fèn）解的（de）產物是氯化（huà）氫，POM分解產物是甲（jiǎ）醛，它們有著加劇高聚物降解（jiě）的作用。

所謂熱穩定性是指聚合物在（zài）高溫下分子鏈抗化學分（fèn）解能力及耐（nài）化學變化的溫（wēn）度熱降解溫度稱為穩定性溫度略高於分解溫度。對於（yú）某些熱穩定

較差的聚合物，其溫度（dù）範圍隻有5~15度。

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

數有著較大的差異。在正常溫（wēn）度下PS, PC, PP,經數（shù）次加工後融熔指數升（shēng）高的傾向。而（ér）PE，抗（kàng）衝擊PS醋酸纖維素等有下降的現（xiàn）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（lì）的方向上發生流動，分子鏈之間發生解（jiě）脫，當解（jiě）脫發生（shēng）障礙時，分子鏈將受到

很大的牽引力，當超過鏈的強度就發（fā）生鏈斷裂。

實驗（yàn）證明：剪切（qiē）應力.剪切速率越高（gāo），分子量降解速度（dù）越快，斷裂的（de）鏈（liàn）越短；當提高加熱溫度或增塑劑（jì）含量時，力的降解作用會減（jiǎn）小。

注塑中某些（xiē）塑料的水解作用是經（jīng）常發生的，水解（jiě）作用是由（yóu）於在聚合物中存（cún）在有（yǒu）可（kě）以水解的化學基團。如：酰胺（àn），酯，腈等，或在氧化作用下

形成可被水（shuǐ）解的基團。如果這（zhè）些基團在分子的（de）主鏈上，水解作（zuò）用會使主鏈斷鏈而降解。由於某些聚合物有水解作用，因此對這些（xiē）塑料（liào）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（qīn）水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需要幹燥處理（lǐ），防此水解。