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（de）總熱容量。

2 熔化（huà）熱

熔化熱又稱熔化潛熱，是結晶型聚合物在形成（chéng）或熔化晶體時所需要的能量。這部分能量是用（yòng）來（lái）熔（róng）化高分子結晶結構的，所以（yǐ）注塑結晶型聚合

物時要比注塑非結晶型料（liào）達到指定熔化溫度下所需的能量要多。

對於非結晶型聚合（hé）物無需熔化潛熱。使POM達到注塑溫度需熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需要375J/g即可（kě）熔化。

3 比熱容

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

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

的變化上，結晶型必須補充熔化（huà）潛熱所需（xū）的熱淚盈眶量（liàng）才能使物料（liào）熔化。

注塑過程中，塑料加熱或（huò）冷卻特性是由聚合物的熱含（hán）量與溫（wēn）差（chà）所決定的。熱傳遞速率正（zhèng）比於被加熱材料和（hé）熱源之間的溫差。

一般冷卻要比（bǐ）熔化快，因為大體（tǐ）上（shàng）料筒與物（wù）料溫差小，熔料與模具溫差大。加熱時間取決於料筒內壁與料層之間的溫差（chà）和料層厚度。

4熱擴散係數

熱（rè）擴散係數是指溫（wēn）度在（zài）加熱物料中傳遞的速度，又稱導熱係數其（qí）值是由單位質量的物料溫度升高1度時所需的熱量（liàng）（比熱容）和材（cái）料吸收熱

量的速度（導熱係數（shù））來決定。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對其影響（xiǎng）較大（dà）。

5導熱係數

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

模具中冷卻，均（jun1）需花一定時間。為了提（tí）高加熱和冷卻（què）效率，需采取一些技術措施。如：加熱（rè）料筒要求有一定的（de）厚度，這（zhè）不僅是考慮強度，同（tóng）

時也是為了增加熱慣性，保證（zhèng）物（wù）料能良（liáng）好穩定地傳熱，有時還利用聚合物（wù）的低導熱特性，采用熱流道模（mó）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（de）顯著。

6 密度與比容

密度增加會使製品中的氣（qì）體和溶劑滲透率減少，但是使製品的拉伸強度，斷裂伸長，剛（gāng）度硬度以及（jí）軟化溫度提高；使壓縮性，衝擊強度，流

動性，耐蠕變性（xìng）能降低。

在注塑過程中，聚合物（wù）經曆著冷卻—加熱（rè）—冷卻反（fǎn）複的熱過程溫度，梯度和聚合物形態的變化都很（hěn）大，所以密度也在不斷地發（fā）生（shēng）變（biàn）化，這對

注塑製品質量起著重要的影響（xiǎng）。

比容反（fǎn）映了單位物質所（suǒ）占有的（de）體積（jī）。這是一個衡（héng）量在不同工藝條件下高（gāo）分（fèn）子結（jié）構所占有的空間（jiān），各種狀態下的膨脹與壓縮，製品的尺寸收（shōu）縮

等方麵是（shì）非常重要的參數（shù）。

7 膨（péng）脹係數與壓縮係數

比容在恒壓下由溫度而引起的變化，即為膨（péng）脹係數。聚合物從高溫到低溫表現出比容（róng）逐漸減少的收縮特（tè）性。聚合物比容不僅取決（jué）於溫度而（ér）且

取決（jué）於壓力。聚合物比容在不（bú）同溫度下都隨壓（yā）力而變化，壓力增高比容減小而密度加大。這種性（xìng）質對於用（yòng）壓力來（lái）控製製品的質量和（hé）尺（chǐ）寸精度

有重要意義。

二 聚合物的熱（rè）物理性能

1玻璃（lí）化溫度

聚合物的玻璃化溫度是指線型非結晶型聚合物由玻璃態（tài）向高彈態或者由後者（zhě）向前者的較變溫度。就是大分子鏈段本（běn）身開始變形的溫度當溫度

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

凍結變成堅硬的固態或玻璃態。橡膠的玻璃化溫度（dù）低於（yú）室溫。所以橡膠（jiāo）在常溫下處（chù）於高彈態。而其它塑（sù）料在常溫下（xià）是處（chù）於脆韌性的玻璃態。

高（gāo）聚物的自由體積理論認（rèn）為（wéi），高（gāo）聚物分子（zǐ）結構所占有的整個體積（jī）分成兩部分。一部分是分子鏈所（suǒ）占有的空（kōng）間，而另一部分是分（fèn）子（zǐ）鏈之間的（de）自

由空間。當溫度（dù）降低時分子（zǐ）鏈動能減少（shǎo），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：當溫度達到玻璃化時，急劇

產生內聚力，聚合物膨脹，鏈（liàn）段開（kāi）始旋（xuán）轉，鏈段擁有的能量足以使鏈（liàn）段活動起來所（suǒ）以（yǐ）自（zì）由空間（jiān）的體積突然增加。

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

料，在（zài）升至玻璃化溫度以後，隨著溫度的升高物（wù）料自由體積會增加，其（qí）比容也會（huì）加大，但由於螺槽容積的限製會使物料產（chǎn）生內壓，並有加速

固體床的作用。

當高聚物的物理形態發生變化時，許多物理性質如比熱容（róng），比容，密度，導熱係數，膨脹係數，折光指數，介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（sù）料在料筒中加熱，塑料化過程中從（cóng）加料段向壓縮段物態轉變，溫升，溫升（shēng）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（wēn）度和頂出時間是重（chóng）要的。

2 熔化（huà）溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚合物從（cóng）高分子鏈結構的（de）三維（wéi）有序態轉變為（wéi）無序的粘流態時的溫（wēn）度。轉變點（熔點）對於低分子材料來說，熔化（huà）過程是

非常窄（zhǎi）的，有較明顯的熔點；而對於結晶型高聚物（wù）來說，從達到玻璃化溫度就開始軟化，但從高彈態轉變為粘流態的液相時（shí）卻沒有明顯的熔

點，而是有一個（gè）向粘流（liú）態轉變的溫度範（fàn）圍。

對高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫（wēn）度或溫度範圍都是變相點。有較明顯（xiǎn）的變化（huà）範圍，從分子結構觀點看，都是大鏈段運動（dòng）的結果。

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

注塑時，料（liào）筒的第三段（duàn）溫度（靠近嘴溫（wēn）的溫度）都要設定在熔點以上（shàng），然後以降低（dī）15~20度的溫度梯（tī）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（dù）是指在氧氣存在條件下，高（gāo）聚物受熱後開始分解（jiě）的溫度範圍。依聚合物化（huà）學結（jié）構式不同（tóng）而有顯著（zhe）的差異，此外（wài）還與物料的形態有

關。在注塑過程中，無論是在預塑階段還是在注射階段，隻要聚（jù）合物局部溫（wēn）度達（dá）到分解溫度，高（gāo）分子物料就會（huì）訊速生成低分子量的可燃性物

質（zhì）。聚合物的熱分解在氧氣充足條件下是放熱反應，產（chǎn）生的熱會繼續加熱聚合物。當（dāng）聚（jù）合物達到燃點時就會燃（rán）燒，燃燒（shāo）體係的溫度是否（fǒu）會上（shàng）

升，產生的燃燒（shāo）熱是否（fǒu）和體係進行對流，都與熱分解溫度，比熱（rè）容以及導熱係（xì）數等物理性能有密（mì）切關（guān）係。

注塑時，對聚合物分解溫度的控製是十分重要（yào）的，否則分解出（chū）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

所謂降解，是指遞解分解（jiě）作用，在高分子化學中，通常（cháng）是指在化學或物理作用下，聚合物分（fèn）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。降解過程實質量大分子（zǐ）鏈發生結構變化。如發生彈性消失，強度降低，粘度減少或（huò）增加等現象。

在注塑中力，水，氧通過溫度對聚降解（jiě）起重要影（yǐng）響，在高溫時氧和水更能使聚合物分解。剪切（qiē）力的作用會因（yīn）高溫時（shí）聚合物（wù）粘度的（de）降低而減小。

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

聚（jù）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；能引起高聚物（wù）降解的雜質（zhì），一般都是熱降解的崔化（huà）

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

所謂熱穩定性是指聚合物在高溫（wēn）下分子鏈抗化學分解能力及耐化學變化的溫度熱降解溫度稱為（wéi）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（dù）範（fàn）圍隻有5~15度。

溫（wēn）度的（de）高低和變化範圍對聚合物（wù）的降解有影響外（wài），還有（yǒu）在溫度場中所經曆的反複加工次數（shù）有關。不同的聚合物在反複加工後熱（rè）降解和融（róng）熔指

數有著較大的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次（cì）加工後融熔指數升高的傾（qīng）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的大分子在外力作用下，沿（yán）力的方向上發生（shēng）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（dà）的牽引力，當超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實（shí）驗證明（míng）：剪（jiǎn）切應力.剪切速率越高，分（fèn）子量降解速度越快（kuài），斷裂的鏈越短；當提（tí）高加（jiā）熱溫度（dù）或增塑劑含量（liàng）時，力的降解作用會減小。

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

形成可被水解的基團。如果這些基團在分子的主鏈上，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

性應加以注意。

有的塑料（liào）具有（yǒu）吸濕或凝集水分傾向，因（yīn）為它們含有極（jí）性親水（shuǐ）基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等（děng），在注塑中都需要幹燥處理（lǐ），防此水解。