一， 一般（bān）物理性能

1總熱容（róng）量

總熱容量是指注塑物料在注塑工藝溫（wēn）度下的（de）總熱（rè）容量（liàng）。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛（qián）熱，是結晶（jīng）型聚合物（wù）在形成或熔化晶體時所需要的能量。這部分能量是用來熔化（huà）高分子結晶結構的，所以注塑結（jié）晶型聚合

物時（shí）要比注（zhù）塑非結晶型（xíng）料達到指定（dìng）熔化溫度（dù）下所需的能量要多。

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

3 比熱容

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

不同高聚物的比熱容是不同的，結晶（jīng）型比非對麵型要高。因為加熱聚合物時，補充的（de）熱能不僅要消耗在溫度升上，還要消（xiāo）耗在使（shǐ）高分子結（jié）構

的變化上，結晶型必須（xū）補充熔化潛熱所需（xū）的熱（rè）淚盈眶量才能（néng）使物料熔化。

注塑過（guò）程中，塑料加（jiā）熱（rè）或冷卻特（tè）性是由聚合物的熱含量與溫差所決定的。熱傳遞速率（lǜ）正比於被（bèi）加熱材料和熱源（yuán）之（zhī）間的溫差。

一般冷卻要比熔化快，因為大體（tǐ）上料筒與物料（liào）溫差小，熔料與模具溫差大。加熱時間取決於料筒內（nèi）壁與料層之間的溫差和料層厚度。

4熱擴散係（xì）數

熱（rè）擴散係數是（shì）指溫度在加熱物料中傳遞的（de）速（sù）度，又稱導熱係（xì）數其值是由單位質量的物料溫度（dù）升高1度時所（suǒ）需的熱量（比熱容）和材料吸收（shōu）熱

量的速度（導熱係（xì）數）來決定。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對其（qí）影響較大。

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（liào）內熱傳遞愈快。由於聚合物導熱係數很低，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。為了提（tí）高（gāo）加熱和冷卻效率，需采取一些（xiē）技（jì）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

時也是為了增加熱慣性，保證物料能良好穩（wěn）定地傳熱，有時還利用聚合物的低導熱（rè）特性，采用熱流（liú）道模具等。聚合物導熱係數隨溫度升高（gāo）而

增加。結晶型塑料（liào）的（de）導熱係（xì）數對溫度的依賴性要比非（fēi）結晶型的顯著。

6 密（mì）度與（yǔ）比（bǐ）容

密度增加（jiā）會（huì）使製品中的氣體和溶劑滲（shèn）透率減少，但是使製品的（de）拉伸強度，斷（duàn）裂伸長，剛度硬度以及軟化溫度提高；使壓縮（suō）性，衝擊強度，流

動性，耐蠕變性能降低（dī）。

在注塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷（lěng）卻反複的熱過程溫度，梯度和聚合物形態（tài）的變化都很大，所以密度（dù）也在不斷地（dì）發（fā）生變化，這對

注塑製品質量起著重要的（de）影響。

比容反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空間，各種狀態（tài）下的膨脹與壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是非常重要的參數。

7 膨脹（zhàng）係數與壓（yā）縮係數

比容在（zài）恒壓下由溫度而引起的（de）變化，即為膨脹係數（shù）。聚合物從高溫到（dào）低溫表現出比容逐漸減少的收縮特性。聚合物比容不僅取（qǔ）決（jué）於溫度而且

取決於壓力。聚合物比（bǐ）容（róng）在不同溫度（dù）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（de）質量和尺寸精度

有（yǒu）重要意（yì）義。

二 聚合物的熱物理性能

1玻璃化溫度

聚合物的玻璃化溫度（dù）是指線型非結晶型（xíng）聚合物由玻璃態向高彈態或者（zhě）由後者向前者的較變溫（wēn）度。就是大分子（zǐ）鏈（liàn）段本身（shēn）開始變形的溫度當溫（wēn）度

高於玻璃化溫度（dù）時，大分子鏈開始（shǐ）自由活動，但還不是（shì）整個分子鏈段的運動。這時表現出高彈性的橡膠（jiāo）性能；當低於玻璃化溫度時，鏈段被

凍結變成堅硬的固態或玻璃態。橡膠的玻璃（lí）化溫度低於室（shì）溫。所以橡膠（jiāo）在常溫下處於高彈態。而其它塑料（liào）在常溫下是處於脆韌性的玻（bō）璃態。

高聚物的自由體積理論認為（wéi），高聚物分子結構所占（zhàn）有的整個體積分成（chéng）兩部分。一部分（fèn）是分子鏈所（suǒ）占有的空間，而另（lìng）一部分是分子鏈之間的自

由空（kōng）間。當溫度降低時分子鏈動能減少（shǎo），自由空間減少，當溫度升高時（shí），分子鏈段動能（néng）增加，自由空間也增加：當溫度達（dá）到玻璃化時，急（jí）劇

產生內（nèi）聚力（lì），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所以自由（yóu）空間的體積突然增加。

高聚物在（zài）玻璃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（zhàng）係數乗\以溫升之和。在預塑化時，位於螺槽中的高分子固（gù）態物

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

固體床的作用。

當高聚（jù）物（wù）的物理形態發生變化時（shí），許多物理性質如比熱容，比容，密（mì）度（dù），導熱係（xì）數，膨脹係數，折光指數，介電常數（shù）等都跟著變化，因此利

用這（zhè）些關係可以測定聚合物相變溫度（dù）和高聚（jù）物性質。

對（duì）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，溫升，溫升速率，螺杆（gǎn）轉速，背壓等工藝因素的影響將起重要作用。

這（zhè）些對於控（kòng）製製品脫模時的物性狀態（tài），頂出溫度和頂（dǐng）出時間是（shì）重要的。

2 熔化溫度（dù）（熔（róng）點）

熔化溫度是指結晶型聚合物從（cóng）高分子鏈結構的三維有序態轉變為無序的粘流態時的溫度。轉變點（熔點）對於低分子材料來說，熔化過程是

非常窄的，有較明顯的熔點；而（ér）對於結晶型高聚物來說，從達（dá）到（dào）玻璃（lí）化溫度就開始軟化，但從高彈態轉變為粘流態的液相時卻沒有明顯的熔

點，而是有一個向粘流態（tài）轉變的溫度範圍。

對高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度（dù）或溫度範圍都是變相點。有較明顯的（de）變化範圍，從分子結構觀點看，都是大（dà）鏈段運（yùn）動的結果（guǒ）。

一（yī）般有增塑劑的聚合（hé）物熔點（diǎn）要比（bǐ）無增（zēng）塑劑的要低，共聚物的熔點要比（bǐ）組成共聚物中較高均聚（jù）物的熔點要（yào）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（yǐ）上，然後以降低15~20度的溫（wēn）度梯（tī）度依次設定第二段和第一段（duàn）的料筒溫度

為宜。

3 分解溫（wēn）度（dù）及燃燒特性（xìng）

熱分解溫度是指在氧氣存（cún）在條件下，高聚物受熱後開始分解的溫度範圍。依聚合物化學結構式不同而有顯著的差異，此外還與物料的形態有

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

質。聚合物的熱分解在（zài）氧氣充足條件下是放熱反應，產生（shēng）的熱會繼續加熱（rè）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（shēng），產生（shēng）的燃燒熱是否和體係進行對流，都與（yǔ）熱分解溫度，比熱容以及導熱係數等物理性能有密切關係。

注塑時，對聚（jù）合物分解（jiě）溫度的（de）控製是十分重要的，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（hài）人體。

三聚合物降解及熱穩定性

所謂降解，是指（zhǐ）遞解分解作用，在高分子化（huà）學中，通常是指在化學或物理作用下，聚合（hé）物分（fèn）子的聚合度降低過程，聚合物在熱，力，氧（yǎng）氣，

水及光輻射等作用下往往（wǎng）發生降解。降解過（guò）程（chéng）實質量（liàng）大分子鏈發生結構（gòu）變化。如（rú）發生彈性消失，強度降低（dī），粘度減少（shǎo）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（gèng）能使聚合物分解。剪切力的作用會因高溫時聚（jù）合物粘度的降低而減小。

熱降（jiàng）解（jiě）是指某些聚合物在（zài）高溫下時間過長，發黃變色，降解，分解等現象。

聚合物是否容易發生降解，依其分子內部和分子（zǐ）外部結構有關；是否有分解的雜質有關；能引起高聚物（wù）降（jiàng）解（jiě）的雜質（zhì），一般（bān）都（dōu）是熱降解的（de）崔化

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

所（suǒ）謂熱穩定性（xìng）是指聚（jù）合物在高溫下分子鏈抗化（huà）學分解能力及耐化學變化的溫度熱（rè）降解溫度稱為穩（wěn）定性溫（wēn）度略高於分（fèn）解溫度。對於某些（xiē）熱穩（wěn）定

較差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度（dù）。

溫度的高低和變化範圍對聚合物的（de）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。不同的聚合物在反複加工後（hòu）熱降解和融熔指

數有著較大的差異。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，抗衝擊PS醋酸纖維素（sù）等有下降的現象。

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

很大的牽引力，當超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實驗證明（míng）：剪切應力（lì）.剪切速（sù）率越高（gāo），分子量降解速度越快，斷裂的鏈越短；當提（tí）高加熱溫度或增塑（sù）劑含量時，力（lì）的降解作（zuò）用會（huì）減小。

注塑中某些塑料的水解作用是經常發生的，水解（jiě）作（zuò）用是由於在聚合物中存在有可（kě）以水解的化學基團。如：酰胺，酯（zhǐ），腈等，或（huò）在氧化作用（yòng）下

形成可被水解的基團（tuán）。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（cǐ）對這些塑料的吸濕

性應（yīng）加以注意。

有（yǒu）的塑料具有吸（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，在注塑中都需要幹燥處理，防此水解。