一、一般物（wù）理性能

1總熱容量（liàng）

總熱容量是指注塑物料在注塑工藝溫（wēn）度下的總熱容量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛（qián）熱（rè），是結晶型聚合物在形成或熔化晶體時所需要的能（néng）量。這（zhè）部分能量是用來熔化高（gāo）分（fèn）子結晶結（jié）構的，所以注塑結晶型聚合

物（wù）時要比注（zhù）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潛熱（rè）。使（shǐ）POM達到注（zhù）塑溫度需（xū）熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需要375J/g即可熔化（huà）。

3 比熱容

比熱（rè）容是單位（wèi）重量的物料溫度（dù）上升1度（dù）時所需熱量[J/kg.k]。

不同高（gāo）聚物的比熱容是不同的，結晶型比（bǐ）非對麵型要高。因為加熱聚合物時，補（bǔ）充的熱能不僅要消耗在（zài）溫度升上，還要消耗在（zài）使高分子結構

的變化上，結晶型（xíng）必須補充熔化潛熱所需的熱淚盈眶量才能使物（wù）料熔化。

注塑（sù）過程中（zhōng），塑料加熱或冷卻特性是由聚合物的熱含量與溫差（chà）所決定的。熱傳遞速率正比於被加熱材料和熱源（yuán）之間的溫差。

一般冷（lěng）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（wēn）差大。加熱時間取決於料筒內壁與料（liào）層之間（jiān）的溫差和料層厚度。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指（zhǐ）溫度在加熱物料（liào）中傳遞（dì）的速（sù）度，又稱導熱係數其值是由單位質量的物（wù）料溫度升（shēng）高1度時所需（xū）的熱量（比熱容）和材料吸收熱

量的速度（導（dǎo）熱（rè）係數）來（lái）決定。

壓力對熱（rè）擴散係數影響小，溫度對其影響較大。

5導熱係數

導熱（rè）係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（dì）愈（yù）快。由於聚合物導熱係數很（hěn）低（dī），所（suǒ）以無論在料筒中加熱還是其熔體在

模具（jù）中冷卻，均需花一定時間。為了（le）提高（gāo）加熱和冷卻效率，需采取（qǔ）一些技術措施。如：加熱（rè）料筒要求（qiú）有一（yī）定的厚度，這不僅是考慮強（qiáng）度，同

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

增（zēng）加。結晶型塑料的導熱係數對溫度的依賴性要比非結（jié）晶型的顯著（zhe）。

6 密度與比容

密度增加（jiā）會使製品中（zhōng）的氣體和（hé）溶劑滲透率減少，但是使製品的拉（lā）伸強度，斷裂伸長，剛度（dù）硬度以及（jí）軟化溫度提高；使（shǐ）壓縮（suō）性，衝擊強度，流

動性，耐（nài）蠕變性能降低。

在注塑過程中，聚合物經曆（lì）著冷卻（què）—加熱—冷卻反複的熱過（guò）程溫度，梯度和聚合物形態的變化（huà）都很大，所以密（mì）度也在不斷（duàn）地發生變化，這對

注塑製品質量起著重要（yào）的影響。

比容反映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有的空間（jiān），各種狀態下的膨脹（zhàng）與壓縮，製品的尺寸（cùn）收縮

等方麵是非（fēi）常重要的參數。

7 膨脹係數與壓縮係數

比容在恒壓下由溫（wēn）度而引起的變化，即為（wéi）膨脹係數。聚合物從高溫到低溫表現出（chū）比容逐漸減少的收縮特性。聚合物比（bǐ）容不僅（jǐn）取決於溫度（dù）而且

取決於壓力。聚（jù）合物比容在不同溫度下（xià）都隨壓力而變化，壓力增高比容減小而（ér）密度加大。這種性質對於用壓力來（lái）控製製品的質量和尺寸精度

有重要意義。

二 、聚合物的熱物（wù）理性能

1、玻璃化溫度

聚合物的玻璃化溫度是指（zhǐ）線型（xíng）非結晶型聚合物由玻（bō）璃態向高彈態（tài）或者由後者向前者的（de）較變溫度。就是大分子鏈段本（běn）身開（kāi）始變形的溫度當溫度

高於玻（bō）璃化溫度時，大分子鏈開始自由活動，但還不是整個分子鏈段的運動。這（zhè）時表現（xiàn）出高彈性的橡膠性能；當（dāng）低於玻璃化溫度時，鏈段被

凍（dòng）結變成堅硬的固態或玻璃態。橡膠（jiāo）的玻璃化溫度低於室溫（wēn）。所以橡膠在常溫下處（chù）於高彈態。而其它塑料在常（cháng）溫下是（shì）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（fèn）子結構（gòu）所占（zhàn）有的整個體積分成兩部分。一部分是分子鏈所占有的空間，而另一部分是分子鏈之間的自

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

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來（lái）所以自由空間的體（tǐ）積突然增（zēng）加。

高聚物在玻璃（lí）化溫度以上的總自由體積等於玻璃化溫度下的自由體積與熱膨脹係數乗（chéng）\以溫升之和。在（zài）預塑化時，位於螺槽中的高分子（zǐ）固態物

料，在升至玻璃化溫（wēn）度以後（hòu），隨（suí）著溫度的升高物料自（zì）由體積（jī）會增加，其比容也會加（jiā）大，但由於螺槽容積的限製會使物料產生內壓，並有加速

固（gù）體（tǐ）床的作用。

當高聚物的物理形態發生變化時，許多物理性質如比熱容，比容，密度，導熱係數，膨（péng）脹係數，折光指數，介電常數等都（dōu）跟著變化，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，塑料化過（guò）程（chéng）中從加料段向壓縮段物態轉變，溫升，溫升速率，螺杆轉速，背壓（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，頂出（chū）溫度和頂出（chū）時間是重要的。

2 、熔化（huà）溫度（熔點）

熔化溫度（dù）是指結（jié）晶型聚合物從高分（fèn）子（zǐ）鏈結構的三維有序態轉變為無序的粘流態時的溫度。轉變（biàn）點（熔點）對於（yú）低分子材料來說（shuō），熔化過程是

非常窄的，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（jiù）開（kāi）始軟化，但從高彈態轉變為粘流態的液相時卻沒有明顯的熔（róng）

點，而是有一個向粘流態（tài）轉變（biàn）的溫度範圍。

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

一般有增塑劑的聚合物熔（róng）點要比無增塑劑的要低，共聚物的熔點要比組成共聚物中較（jiào）高均聚物的熔點（diǎn）要低些。

注（zhù）塑時，料筒的第（dì）三段溫度（靠（kào）近嘴溫（wēn）的溫度）都要設定在（zài）熔（róng）點以上（shàng），然後以降低15~20度的（de）溫（wēn）度梯度依次設定第二段和第一段的料筒溫度

為宜（yí）。

3 、分解溫度及燃燒特性

熱分解溫度是指（zhǐ）在氧氣存在（zài）條件下，高（gāo）聚物受熱後開始分（fèn）解的（de）溫度（dù）範圍。依（yī）聚合物化學結構式不同（tóng）而有顯著的差異（yì），此外還與物料的形態有

關。在注塑過程中，無論是在預（yù）塑階段還是在注射階段，隻要（yào）聚合物局部溫度達到分解（jiě）溫（wēn）度，高分子（zǐ）物料就會（huì）訊速生成低分子量的可燃性物（wù）

質。聚合物的熱分解在氧氣充足條件下（xià）是放熱反應，產生的熱（rè）會繼（jì）續加熱聚合物。當聚合物達到燃點時就會燃燒，燃燒（shāo）體係的溫度是否會上

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

注塑時（shí），對聚合物（wù）分解溫度的控（kòng）製是十分（fèn）重（chóng）要的，否則分解出燃燒物質不僅會影響製品質量，還會腐蝕設備，危（wēi）害人體。

三、聚合物降解及熱穩定性

所謂降解（jiě），是指遞解（jiě）分解作用，在高分子化學中，通常是指在化學或物理作用下，聚合物分子的聚合度降低過程，聚合物在熱，力，氧氣，

水及光輻射等作用下往往發生降解。降（jiàng）解過程實質量大分子鏈發生結（jié）構變化。如（rú）發生彈性消失（shī），強度（dù）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響（xiǎng），在高溫時氧和水更能（néng）使聚合物（wù）分解。剪切力的作用會因高溫時聚合物粘度（dù）的降低（dī）而減小。

熱降解（jiě）是指某些聚合（hé）物在（zài）高溫下時（shí）間過長，發黃變色，降解，分解（jiě）等現象。

聚合物是否容易發生降（jiàng）解，依其（qí）分子內部和（hé）分子外部結構有關；是否有分解的雜質有關；能引起高聚物降解的雜質，一般都是熱降解的崔化

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

所謂熱穩定性（xìng）是（shì）指聚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解溫度稱為穩定性溫度略高於分（fèn）解溫度。對於某些熱穩定

較差的聚合物，其溫（wēn）度範圍隻有5~15度（dù）。

溫（wēn）度的高低和（hé）變（biàn）化範圍對聚合物的降解有影響外，還有（yǒu）在溫度場中（zhōng）所經曆的反複加工次數有（yǒu）關。不同的聚合（hé）物在反複加工後熱降解和融熔指

數有著較大的差異。在（zài）正常溫度下PS, PC, PP,經數次加工後融（róng）熔指數（shù）升高的傾向。而（ér）PE，抗（kàng）衝擊PS醋酸纖維素等有下降的現象。

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

很大的牽（qiān）引力（lì），當超過鏈的強（qiáng）度就發（fā）生鏈斷裂。

實（shí）驗證明：剪切應力.剪切速率越高，分子量降解速度越快，斷裂的鏈越短；當提高加熱溫度或增塑劑含量時，力的降解作用會減（jiǎn）小。

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

形成可被水解的基團。如果這些基團在分子（zǐ）的主鏈上，水（shuǐ）解作用（yòng）會使主鏈斷鏈而降解。由於某些聚合（hé）物有水解作（zuò）用，因此對這些塑料（liào）的吸濕

性應加以（yǐ）注意。

有（yǒu）的塑料具有吸濕或凝集水分傾向，因（yīn）為它（tā）們（men）含有極性親水基團（tuán），如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需要幹燥處理，防此水解。