一、一般物理性能

1總熱容量（liàng）

總熱（rè）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

熔化熱又稱（chēng）熔化潛熱，是結晶（jīng）型聚（jù）合物在形成或熔化晶體時所需要的能量（liàng）。這部分能量是（shì）用來（lái）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（dù）下所需的（de）能量要多。

對於（yú）非結晶型聚合物（wù）無（wú）需熔（róng）化（huà）潛（qián）熱。使POM達到（dào）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（bǐ）熱容是（shì）單（dān）位重量的物料溫度上（shàng）升1度時所需熱（rè）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。因為（wéi）加熱（rè）聚合物時，補充的熱能不僅要消耗（hào）在溫度升上，還要消耗在使高分子結構

的（de）變（biàn）化上，結晶（jīng）型必須補充熔化（huà）潛熱所需的熱淚盈眶量才能使物料熔化。

注塑過程中，塑（sù）料加熱或冷卻特（tè）性（xìng）是（shì）由（yóu）聚合物的熱含量與溫差所決定（dìng）的（de）。熱傳遞速率正比於被加熱材（cái）料和熱（rè）源之間的（de）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，熔料與模具溫差大。加熱時間（jiān）取決於（yú）料（liào）筒內壁與料層（céng）之間的（de）溫（wēn）差和料層厚度。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫度在加熱物料中傳遞的速（sù）度，又稱導熱係數其值是由單位質量的物料溫度升高1度時所需的熱量（比熱容）和（hé）材料（liào）吸收（shōu）熱

量的速（sù）度（導熱（rè）係數（shù））來決定。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對其影響較大。

5導熱係數

導熱係數反映了（le）材料傳播熱量的（de）速度。導熱係數愈高（gāo），材料內熱傳遞愈快。由於聚合物導熱係數很（hěn）低，所以無論在料筒中加熱（rè）還是其熔體在

模具中冷卻，均需花一定時（shí）間。為了提高加熱和冷卻效率，需采取一些技術措施。如：加熱（rè）料筒要求有一（yī）定的厚（hòu）度，這不（bú）僅是考慮強度，同

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

增加（jiā）。結（jié）晶型塑料的導熱係數對溫度的依賴性要比非結晶型的顯（xiǎn）著。

6 密度與比容

密度增加會（huì）使製品中的氣體（tǐ）和（hé）溶劑滲透率減少，但是（shì）使製品的拉伸強度，斷裂伸長，剛度（dù）硬度以及軟化溫（wēn）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（lěng）卻—加（jiā）熱—冷卻（què）反複的熱過程溫度，梯度和聚合物形態的（de）變化都很大，所（suǒ）以密度也在不斷地發生變化，這對

注塑製品（pǐn）質（zhì）量起著重要的影響。

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

等方麵是非常重要的參數。

7 膨脹係數與壓縮係數

比容在恒（héng）壓下由（yóu）溫度而引起的變化（huà），即為膨脹係數。聚合（hé）物（wù）從高溫到低溫（wēn）表現出（chū）比容逐漸減少的收（shōu）縮特性。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（zài）不同溫度下都隨壓力而變化，壓力增高（gāo）比容減小而密度加大。這種性質對於用（yòng）壓力來控（kòng）製製品的（de）質量（liàng）和尺寸精（jīng）度

有重要意義。

二（èr） 、聚合物的熱物理性（xìng）能

1、玻璃化溫度

聚合物的玻璃（lí）化溫度是指線型非結晶型聚合物由玻（bō）璃態向高彈態或者（zhě）由後者向前（qián）者的較變溫度（dù）。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（shí），大分子鏈開始自由活動（dòng），但還不是整個分子鏈段的運動。這時表現出高彈性的橡膠性能；當低於玻璃化溫度（dù）時，鏈段被

凍結（jié）變成堅（jiān）硬的固態或玻（bō）璃態。橡膠的玻璃化溫度低於室溫。所以橡膠在常溫下處於高彈態（tài）。而其它塑料在常溫下是處（chù）於脆韌性的玻璃態。

高聚物的（de）自由體積理論認（rèn）為，高聚（jù）物分子（zǐ）結構所占有的整個體積分成兩部分。一部分是（shì）分子鏈所占有的空間，而另一部分（fèn）是分子鏈之間的自

由空間。當溫度降（jiàng）低時分子鏈動（dòng）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（yóu）空間也增加：當溫度達到玻璃化時（shí），急劇（jù）

產生內聚力，聚合物膨脹，鏈段（duàn）開始旋轉，鏈段擁（yōng）有的能量足以使鏈段活動（dòng）起來所以自由空間的體（tǐ）積突然（rán）增加。

高聚物在玻璃化溫（wēn）度（dù）以（yǐ）上的總自（zì）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。在（zài）預塑（sù）化時，位於螺槽中的高分子固態物

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

固體床的作用（yòng）。

當高聚物的物理形態發生變化時，許多物理性質如（rú）比熱容，比容，密度，導（dǎo）熱係數，膨脹係數，折光（guāng）指數，介（jiè）電常數等都跟著變化，因此利

用這些關係可以測定聚合物相變溫度和（hé）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（duàn）向壓縮段物態轉變，溫升，溫升速率，螺杆轉速（sù），背（bèi）壓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，頂出溫（wēn）度和頂出時間是（shì）重要（yào）的。

2 、熔（róng）化溫（wēn）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（xù）態轉變（biàn）為（wéi）無序的粘流態時的溫度。轉變點（diǎn）（熔點）對於低分子材料來說，熔化過程（chéng）是

非常窄的，有較明顯的熔（róng）點；而對於結晶型高聚（jù）物（wù）來說（shuō），從達到玻璃化溫度就開始軟化，但從高彈態轉變為粘流態（tài）的液相時卻（què）沒有明顯的（de）熔

點，而是有一個向粘流態轉變的溫度範圍。

對高聚物來說，玻璃化溫度（dù），熔化溫度（dù）或溫度範圍都是變相點。有（yǒu）較明（míng）顯的變化範圍，從分子結構觀點（diǎn）看，都是大鏈段（duàn）運動（dòng）的結果。

一般有增塑劑的聚合物熔點要比無增塑劑的要低（dī），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（sù）時，料筒的第三段溫度（靠近嘴（zuǐ）溫的（de）溫度）都要（yào）設定（dìng）在熔點以（yǐ）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）段的料（liào）筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及燃燒（shāo）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。依聚合物化學結構式（shì）不同而有顯（xiǎn）著的差異，此外還與物料（liào）的形態有

關。在注塑過（guò）程中，無（wú）論是在預塑階段還是在注射階段，隻要聚合物局部溫度達到（dào）分解溫度，高分子物料就會訊速生成低分子量的可燃性物（wù）

質。聚合物（wù）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（dào）燃點時就會燃燒，燃燒體係的溫度是否會上

升，產生的燃（rán）燒（shāo）熱（rè）是否和體係（xì）進行對流，都與熱分解（jiě）溫度，比熱容以及導（dǎo）熱係數等物理（lǐ）性能有密切關係。

注（zhù）塑時，對聚合（hé）物分解溫度的控製是十分重要（yào）的，否則（zé）分解出燃燒物質不僅會（huì）影（yǐng）響製品質量，還會腐蝕設備，危害人體。

三、聚合物（wù）降解及熱穩定性

所謂降解，是指遞解分解作用，在高（gāo）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（jiàng）低（dī）過程（chéng），聚合物（wù）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生結構變化。如發生彈性消失，強度降低，粘度減少（shǎo）或增加等現象。

在注塑中（zhōng）力，水，氧通過溫（wēn）度對聚降解起（qǐ）重要影響，在高溫時氧和水更能使聚（jù）合（hé）物分解。剪切力的作用會因高溫（wēn）時聚合物粘（zhān）度的降（jiàng）低而減小。

熱（rè）降解是指（zhǐ）某些聚合（hé）物在高溫下時間過長，發黃變色（sè），降（jiàng）解，分解等現象。

聚合物是否容易發生降解，依其分（fèn）子內部和分子外部結構有關；是否有分解的雜質有關；能引起（qǐ）高聚物降解的雜質，一般都是熱降解（jiě）的（de）崔化

劑，如：PVC 分解的產（chǎn）物是（shì）氯化氫，POM分解產物是甲醛，它們有著加（jiā）劇高聚物降解的作用。

所謂熱穩（wěn）定性是指（zhǐ）聚（jù）合物在高溫下分子鏈（liàn）抗化學分解能力及耐化學變化的溫度熱降（jiàng）解溫度稱（chēng）為穩定（dìng）性溫（wēn）度略高於分解溫度。對於某些熱穩定

較差的聚合物，其溫度範圍隻（zhī）有5~15度。

溫度的高低（dī）和變化範圍對聚合物的降解有影響（xiǎng）外，還（hái）有在溫（wēn）度場中所經曆的反複加工（gōng）次（cì）數有關。不同的聚合物在（zài）反複加工後熱降解（jiě）和融熔指

數有著較大（dà）的差異。在正（zhèng）常溫（wēn）度下PS, PC, PP,經數次加（jiā）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。

聚合物在剪切應力作用下纏結著（zhe）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（shēng）解（jiě）脫，當解脫發生障礙時，分子鏈將受到

很大的牽引力（lì），當超（chāo）過鏈的強度（dù）就發生鏈斷裂。

實驗證明：剪切應力.剪切速率越高，分（fèn）子量降（jiàng）解速度越快（kuài），斷裂的鏈越短；當提高加熱溫度或增塑劑含（hán）量（liàng）時，力的降解作用會減小。

注塑中某些塑（sù）料的水解作用是（shì）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團。如：酰胺，酯，腈等，或在氧化（huà）作用下

形成可被（bèi）水解的基團。如（rú）果這些基團在（zài）分子的主（zhǔ）鏈上，水解作用會使主鏈斷鏈而降解。由於某些聚合物有水解作用，因此對這些塑料的吸濕

性應加以（yǐ）注意。

有的塑料具有（yǒu）吸（xī）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（yào）幹燥處理，防此水解。