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（wēn）度下的總（zǒng）熱容量。

2 熔化熱

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

物時要比注塑（sù）非結晶型料達到指定熔化溫（wēn）度下所需的能量要多。

對於非結晶型聚合物無需熔（róng）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 比熱容（róng）

比熱容是單位重量的物料溫度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱（rè）容是不同的，結（jié）晶型比非對麵型要高。因（yīn）為加熱聚合物時，補（bǔ）充（chōng）的熱能不僅要消耗在溫度升上，還要消耗在（zài）使高分子結構

的（de）變（biàn）化上，結晶型必須補充熔化潛熱所需的熱淚盈（yíng）眶量才能（néng）使物料（liào）熔化。

注塑過（guò）程中，塑料加熱或冷卻（què）特性是由聚合物的熱含量與溫（wēn）差所決定的。熱傳遞速率正比於被加（jiā）熱材料和熱源之間（jiān）的溫差。

一般冷卻要比熔化（huà）快，因為（wéi）大體上（shàng）料筒與物料（liào）溫差小，熔料與模具溫差大。加熱（rè）時間取決於料筒（tǒng）內壁與料（liào）層之間的溫差和料層厚度。

4熱擴散係數（shù）

熱擴散係數是指溫度（dù）在加熱物料（liào）中傳遞的速度（dù），又稱導（dǎo）熱係數其值是由單位質量的物料溫度升高（gāo）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（rè）擴散係數影響小，溫度對其影響較（jiào）大（dà）。

5導熱係數

導熱係數反映了材料傳播熱量的速度。導（dǎo）熱係數（shù）愈高，材料內熱傳遞愈快。由於聚合物導熱係數很低，所以無論在料筒（tǒng）中（zhōng）加熱還是其熔體在

模具中冷卻，均需花一定時間。為了提高加熱和冷（lěng）卻效率，需采取一些技（jì）術措施。如：加熱料筒要求（qiú）有一定（dìng）的厚度，這不僅是考慮強度，同

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

增加。結晶型塑料的導熱係數（shù）對溫度的依賴性（xìng）要比（bǐ）非結（jié）晶型的顯（xiǎn）著。

6 密度與比容

密度增加會使製品中的（de）氣體和溶劑滲透率減（jiǎn）少，但是使（shǐ）製品的拉伸強度，斷裂伸長，剛度硬度以及軟化溫度提高；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—加熱—冷卻反複的熱過程溫度，梯（tī）度和聚合物形態的變化都（dōu）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（le）單位（wèi）物質所占有的體積。這（zhè）是一個衡量在不同工藝條件下高（gāo）分子結構所占有的空間，各種狀態下的膨脹與壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵（miàn）是非常重要的參數。

7 膨脹係數與壓縮（suō）係數

比容在恒壓下（xià）由溫度而引起的變化（huà），即為膨脹係數。聚合物從高溫到低溫（wēn）表現出比容逐漸（jiàn）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（yú）壓（yā）力。聚合物比容在不同溫度下都隨壓力而變化，壓力增高比容減小而密度加大。這種性質對於用壓力來控製製品的質量和（hé）尺寸精度

有重要意義。

二 聚合物的熱（rè）物理性能

1玻璃化溫度

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

高於（yú）玻璃化溫度（dù）時，大分子鏈開（kāi）始自由活動，但還（hái）不是整個分子鏈段的運動。這時表現出高彈性的（de）橡膠性能；當低於玻璃（lí）化溫度時，鏈段被

凍結變成堅硬的固態或玻（bō）璃態。橡膠的玻璃化溫度低於室（shì）溫。所以（yǐ）橡（xiàng）膠在常溫下處於高彈態。而其它塑料在常溫下是處於（yú）脆韌性的玻璃態（tài）。

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

由空（kōng）間。當（dāng）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，自由空間也增加：當（dāng）溫度達到玻璃化時，急劇

產生內聚力（lì），聚合物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段擁有的能量足（zú）以使鏈段活動起來所（suǒ）以自由空間的體積突然增加。

高聚物在玻璃化溫度以上的總自由（yóu）體（tǐ）積等（děng）於玻（bō）璃化溫度下（xià）的（de）自由體積與熱膨脹係數乗\以溫升之和。在預塑化時，位於螺槽中（zhōng）的高分子固態物

料，在升至玻（bō）璃化溫度以後，隨著溫（wēn）度的（de）升高物料自（zì）由體積會增加，其比容也會加大，但由於螺槽容積的限製會（huì）使物料產生內壓，並有加速

固體床的作用。

當高聚（jù）物的物（wù）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，膨脹係數，折光指數，介電常數等都跟著（zhe）變化，因此利

用這些關係可以測定聚合物相變溫度和高（gāo）聚物性質。

對於理（lǐ）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（tài）轉變，溫升，溫升（shēng）速率，螺杆轉（zhuǎn）速，背（bèi）壓等工藝因素的影響（xiǎng）將起重要作用。

這些對於控製製品脫模時的（de）物（wù）性狀態，頂出溫度和頂出時間是重要的。

2 熔化溫（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態轉變為無序的粘流態時的溫（wēn）度。轉變點（diǎn）（熔點）對（duì）於低分子材料來（lái）說，熔化過程是

非常窄的，有較（jiào）明（míng）顯的熔點；而對於結晶型高聚物來說，從達到玻璃化溫度（dù）就開始軟化，但從高彈態轉變為粘流態（tài）的液（yè）相時卻沒有明顯的（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（huà）溫（wēn）度或溫度範圍都是變相點。有較明顯的變化範（fàn）圍，從分子結構觀點看，都是大鏈段運動的結果。

一般有增塑劑的聚合物熔點要比無增（zēng）塑劑的要低，共聚物（wù）的熔點要比組成共聚（jù）物中較高（gāo）均聚物的（de）熔點要低些。

注塑時，料筒的第（dì）三段溫度（靠近嘴（zuǐ）溫（wēn）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（dù）依次設定第二（èr）段和第一段的料筒溫度

為宜。

3 分解（jiě）溫度（dù）及燃燒特性

熱分解溫（wēn）度是指在氧氣存在條件下，高（gāo）聚物受熱（rè）後開（kāi）始分（fèn）解的溫（wēn）度範（fàn）圍。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（tài）有

關。在注（zhù）塑過程中，無論是在預塑階段還是在注射階段（duàn），隻要聚合（hé）物局部溫度達到分解（jiě）溫度，高分子物料就會訊速（sù）生成低（dī）分子量的可燃性物

質。聚合物的熱分（fèn）解在氧氣充足條件下是放（fàng）熱反應，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（shāo），燃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（xì）數等物理（lǐ）性能有密切關係。

注塑時，對聚合物分解溫度的控（kòng）製是十分重要的，否則分解出燃燒（shāo）物質不僅會影響（xiǎng）製品質量，還會腐蝕設備，危害人（rén）體。

三聚合物降解及熱穩定性

所謂降解，是指遞解分解作用（yòng），在高分（fèn）子化學中，通常是指在化學或（huò）物理作（zuò）用下，聚合物分子的聚合度（dù）降低過程（chéng），聚合物在熱，力，氧氣，

水及光（guāng）輻射等作用下往往（wǎng）發生降解。降解過程實質量大分（fèn）子鏈發生結構變化（huà）。如發生彈性消失，強度降低，粘度（dù）減少或增加等現象。

在注塑（sù）中力，水，氧通過溫度對聚降（jiàng）解起重要影響，在高溫（wēn）時氧和水更能使聚合物分解。剪切力的作用會因高溫時（shí）聚（jù）合物粘（zhān）度的降低而減小。

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

聚合物是否（fǒu）容易發生降解，依其分子內部和分子外部結（jié）構有關；是否有分解的雜質有關（guān）；能（néng）引起高聚物降解（jiě）的（de）雜質，一般都是熱降解的崔化

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

所謂熱穩定（dìng）性（xìng）是指聚合物在高溫（wēn）下分子鏈抗化學分解能力及（jí）耐化（huà）學變化的溫度熱降解溫度稱為穩定性溫度略（luè）高於分解溫度。對於某些熱穩定

較差的（de）聚合物，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（bú）同的聚合物在（zài）反複加工後熱降解和融熔指

數有著較（jiào）大的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次加工後融熔指（zhǐ）數升高（gāo）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（xià）纏結著的大分子在外（wài）力作用（yòng）下，沿力的方向（xiàng）上發生流動，分子鏈之間發生解脫，當解脫發（fā）生（shēng）障礙時（shí），分子鏈將（jiāng）受到

很大的牽引力，當超過鏈的強（qiáng）度就發生鏈斷裂。

實驗證明：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（shí），力的降解作用會減小。

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

形成可被水解的基團（tuán）。如果這（zhè）些基團在分子的主鏈上，水解作用會（huì）使主鏈斷鏈而降解。由於某（mǒu）些聚合物有水解作（zuò）用，因此對這些（xiē）塑料的吸濕

性應加以注意。

有的塑料具（jù）有吸（xī）濕或凝集水分傾向，因為它（tā）們含有（yǒu）極性親水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中（zhōng）都需要幹燥處理，防（fáng）此水解。