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（zǒng）熱容量。

2 熔化熱

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

物時要比注塑非結晶（jīng）型料達到指定（dìng）熔化溫度下所需的能量要多。

對於非結晶型聚（jù）合物無需熔化潛熱。使POM達到注塑溫度需（xū）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]。

不同高聚物的比熱容是不同的，結晶型比非對麵型要高。因為加熱聚合物時，補充的熱能不僅要消耗（hào）在溫（wēn）度升上，還要消耗在使高分子結構

的變化上，結晶型必須補充熔化潛熱所需的熱淚（lèi）盈眶量才（cái）能（néng）使物料熔化（huà）。

注（zhù）塑過程中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合（hé）物的熱含量與溫差所決定的。熱傳（chuán）遞速率（lǜ）正比於（yú）被加熱材料和熱源之間的溫差。

一般冷卻要比熔化快（kuài），因（yīn）為大（dà）體（tǐ）上料筒與物料溫差小，熔料與模具溫差大（dà）。加熱時間取決於料筒內壁與（yǔ）料層之間的溫差和料層厚度（dù）。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫度在加熱物料中（zhōng）傳遞的速度，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（suǒ）需的熱量（liàng）（比熱容）和（hé）材料吸收熱（rè）

量的速度（導熱係數）來決定。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對其影響較大。

5導熱係數（shù）

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

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

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

增加。結晶型塑料（liào）的導熱係數對溫度的依賴性要比非結晶型的顯著。

6 密度與比容

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

動性，耐蠕變（biàn）性能（néng）降低。

在注塑過程中，聚合物經（jīng）曆（lì）著冷卻—加熱—冷（lěng）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（yě）在不（bú）斷地發生變化，這對（duì）

注塑製品質量起著重要的影響（xiǎng）。

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（gōng）藝條件下高分子結構所占有（yǒu）的空間，各種狀態下的膨（péng）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（xì）數與壓縮係數

比容在恒壓（yā）下由溫度而（ér）引起的變化，即為膨（péng）脹係數。聚合物從高溫（wēn）到低（dī）溫表（biǎo）現出比容逐漸減少的收縮特（tè）性。聚合物比容不僅取決於溫度而且

取決於壓力。聚（jù）合物比容在不（bú）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（zhǒng）性質對於用壓力來控製（zhì）製品的質量和尺寸精（jīng）度

有重要意義。

二 、聚合物的（de）熱（rè）物理性能

1、玻（bō）璃化溫度

聚合物的玻璃化溫度（dù）是指（zhǐ）線型非結晶型聚合物由玻璃態向高彈態或者由後者向前者的較變溫度。就是大（dà）分子鏈段（duàn）本身開始變形的溫度當溫度

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

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

高聚物的自由（yóu）體積（jī）理論認為，高聚物分子結構所占有的整個體積分成（chéng）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（de）自

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

產生內聚力，聚合物膨脹，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（zì）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體積等於玻璃（lí）化溫度下的自由體積（jī）與熱膨脹係數乗\以溫升之和。在預塑化時，位於螺槽（cáo）中的高（gāo）分子固態物

料，在升至玻璃化溫度以（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（yóu）於螺槽容積的限製會使物料產生內（nèi）壓，並有加速

固體床的作（zuò）用。

當高聚物（wù）的物理形態發生變化（huà）時，許多物理性質如比熱容，比容，密度，導（dǎo）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（xì）可以測定聚（jù）合（hé）物相變溫度和高聚物性質。

對於理解塑料在料筒中加熱，塑料化過程中從加料段向壓縮段物態轉變，溫（wēn）升，溫升速率，螺杆轉速，背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，頂出溫度和頂（dǐng）出時間是重要的。

2 、熔化溫度（dù）（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚（jù）合物從高分子（zǐ）鏈結構的三（sān）維有序態轉變為無序的粘流態時的（de）溫度。轉變（biàn）點（熔點）對（duì）於低（dī）分子材料（liào）來說（shuō），熔化過（guò）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（cóng）達到玻璃（lí）化溫（wēn）度就開始（shǐ）軟化，但從高彈態轉變為（wéi）粘流態的液相時（shí）卻沒有明顯的熔

點，而是有一個向粘流（liú）態轉變的溫度範圍。

對高聚（jù）物來說，玻（bō）璃化溫（wēn）度（dù），熔化溫度或溫度範圍都是變相點（diǎn）。有較明顯的變化範圍，從分（fèn）子結構觀點看，都是大鏈段運動的結果（guǒ）。

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

注塑時，料筒的第三段溫度（靠近嘴溫的溫度）都要設定在（zài）熔點以上，然後（hòu）以降低（dī）15~20度的溫度梯度依次設（shè）定第二段和（hé）第一段的料筒溫度

為宜。

3 、分解（jiě）溫度及燃燒特性

熱分解溫度是（shì）指在氧氣存在條件（jiàn）下（xià），高聚物受熱後開始分解的溫（wēn）度範圍。依聚合物化學結構式不同（tóng）而有顯著（zhe）的差異，此（cǐ）外還與物料的形態有

關（guān）。在注（zhù）塑過程中，無論是在（zài）預塑階段還是在注射階段，隻要聚合物局部（bù）溫度達到分解溫度，高分子物（wù）料就會訊（xùn）速生成低分子量的可燃性物

質。聚合物的熱分解（jiě）在（zài）氧氣充足條件下是放熱反應，產生的熱會繼續加熱聚（jù）合物。當聚合物達到燃點（diǎn）時就會燃燒（shāo），燃燒體係的溫度是否會（huì）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（rè）容以及導熱係數等物理（lǐ）性能有密切關係。

注塑時，對聚合物分解溫（wēn）度的控製（zhì）是十分重（chóng）要的，否則分（fèn）解出燃燒（shāo）物質不僅會影響製品質量（liàng），還會腐蝕設備，危害人（rén）體。

三、聚合物降解（jiě）及熱穩（wěn）定性（xìng）

所謂（wèi）降解，是指遞解（jiě）分解作用，在高分子化學（xué）中，通（tōng）常（cháng）是指在（zài）化學或物理作用下，聚合物分子的聚合度降低（dī）過程，聚合物在熱，力，氧（yǎng）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（dàn）性消（xiāo）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響，在高溫時氧和水更能使聚合物分解（jiě）。剪切力的作用會因高溫時聚合物粘度的降低而減小。

熱（rè）降解是指某些聚合物在高溫下時間過長，發黃變（biàn）色，降解，分解等現象。

聚合物是否容（róng）易發生降解，依其分子內部和分子外部結構有關；是（shì）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分解產物是甲醛，它（tā）們（men）有（yǒu）著加劇高聚物降解的作用。

所（suǒ）謂熱穩定性是指聚合物在高（gāo）溫下分子鏈（liàn）抗化學分解能力及耐化學（xué）變化的溫度熱降解溫度稱為穩定性溫度略高於分解溫度。對於某些熱穩定

較差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高低和變化範（fàn）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（gōng）次數有關。不同的聚合物（wù）在反複加工後熱降解和融熔指

數有著較大的差（chà）異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次加工後融（róng）熔指數升高的傾向。而PE，抗衝（chōng）擊PS醋酸（suān）纖（xiān）維素等有下降的現象。

聚合物在剪切應力作用下纏結（jié）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（jiān）發生解脫，當解脫發生障礙時，分子鏈將受（shòu）到

很大的牽引力，當超（chāo）過鏈的強度（dù）就（jiù）發生鏈斷裂。

實驗證明：剪（jiǎn）切應（yīng）力.剪切速率越高，分子量（liàng）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（zuò）用會減小。

注塑中某些塑料的水（shuǐ）解作用是（shì）經常發生的，水解作用是由於在聚合物（wù）中（zhōng）存在有可以水（shuǐ）解的化學基團（tuán）。如：酰胺，酯，腈等，或在氧化作用下

形成（chéng）可被水解的（de）基（jī）團。如果這（zhè）些基團在分（fèn）子的主鏈上（shàng），水解作（zuò）用會使主鏈斷鏈而降解。由於某（mǒu）些聚合物有水解作用，因此對這些塑料的吸濕

性應加以注（zhù）意。

有的塑料具有吸濕或凝集水分傾向，因（yīn）為它（tā）們含有極性親（qīn）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。