一、一（yī）般物理性能

1總熱（rè）容（róng）量

總熱容量是指注塑（sù）物料在注塑工藝溫度下的總熱容量。

2 熔化熱（rè）

熔化熱（rè）又稱（chēng）熔化潛熱，是結晶型聚合（hé）物在形成或熔（róng）化晶體時所需要的能量。這（zhè）部分能量是用來熔化高分子結晶結構的，所以注塑結晶型聚合

物時要比注（zhù）塑非結晶型料達到（dào）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（xū）熔化潛（qián）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

比熱容是單位重量的物料溫度（dù）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（jīng）型（xíng）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（xū）補充熔化潛熱所需的熱淚盈（yíng）眶量才能使物料熔化。

注塑過（guò）程中，塑料加熱或（huò）冷卻特性是由聚合物（wù）的熱（rè）含量與溫差所決定的。熱傳遞速率正比於被加熱材料和熱源（yuán）之間（jiān）的溫（wēn）差。

一般冷卻（què）要比熔化快，因為（wéi）大體上料筒與（yǔ）物料溫差小，熔料與模具溫差大。加熱時（shí）間取決於（yú）料筒內壁與（yǔ）料層之間的溫差和（hé）料層厚度。

4熱（rè）擴散係數

熱擴散係（xì）數是指溫度在加熱物料中傳遞的速度，又稱導（dǎo）熱係數其值是由單（dān）位質量的物料溫度升高1度時所需的熱量（比（bǐ）熱（rè）容）和材料吸收（shōu）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（xiǎng）較大（dà）。

5導（dǎo）熱係（xì）數

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

模具中冷卻，均需花一定（dìng）時間。為了提高加熱和冷卻效率（lǜ），需采取一（yī）些技術措（cuò）施。如：加熱料（liào）筒要求有一（yī）定的厚度，這不僅是考慮強度，同

時也（yě）是為了增加熱慣性，保證物料能良好穩定（dìng）地傳熱，有時還利用聚合物的低導熱特性，采用熱流道模具等。聚合物導熱係數隨溫度（dù）升高而

增加。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。

6 密度與（yǔ）比容（róng）

密度增加會使製品中的（de）氣體和溶（róng）劑滲透率減少，但是使製品的拉伸強度，斷裂伸長，剛度硬度（dù）以及軟化溫（wēn）度提高；使壓（yā）縮性（xìng），衝（chōng）擊強度，流

動性，耐蠕變性能降低。

在注塑過程中，聚合物經（jīng）曆著冷（lěng）卻—加熱—冷卻反複的熱過程溫（wēn）度，梯度和聚（jù）合物形態的變化（huà）都很大，所以密度也在不斷地發生（shēng）變化，這對（duì）

注塑製品質量起著重要的影響。

比容反映（yìng）了單位物質所占有的體積（jī）。這是一個衡量在不同工藝條件下高分子結構（gòu）所（suǒ）占有的空間，各種狀態下的膨脹與壓縮，製品的（de）尺寸收縮

等（děng）方（fāng）麵是非常重要的參數。

7 膨脹（zhàng）係數與壓縮係數（shù）

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

取決於壓力。聚合物比容在不同溫度下都隨（suí）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度（dù）

有重要（yào）意義。

二（èr） 、聚合物的熱物理性能

1、玻璃化溫度

聚（jù）合物（wù）的玻璃化溫度是指線（xiàn）型非結晶型聚合物由玻璃態向高彈（dàn）態或者由後者向前者（zhě）的較變溫（wēn）度。就是大分子鏈段本身開始變形的（de）溫度（dù）當溫度

高於（yú）玻璃化溫度時，大（dà）分子鏈開始自由活動，但（dàn）還不是整個分子鏈段的運動。這時表（biǎo）現出高彈性的橡膠性（xìng）能；當低於玻璃（lí）化溫度時，鏈（liàn）段（duàn）被

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

高聚物的自由體積理論認為（wéi），高聚物分子結構所占有的整個體（tǐ）積分成兩部分。一部分是（shì）分子（zǐ）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（dī）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（néng）增加，自由空間也增加：當溫度達到（dào）玻璃化時，急劇

產生內聚力，聚（jù）合物膨脹，鏈段（duàn）開始旋轉，鏈段擁有的能量足以使鏈段活動起來所以自由空間（jiān）的（de）體積（jī）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化溫度下的自由體積與熱膨脹係數乗\以溫升之和。在預塑化時，位（wèi）於螺槽中的高分子固態物

料，在升至玻璃化溫度以後，隨著溫度的升（shēng）高物料自由體（tǐ）積會增加，其比容也會加大，但（dàn）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（zuò）用。

當高聚物（wù）的物理形態發生變化（huà）時（shí），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，介電常數等都跟著變化，因（yīn）此利

用這些關係可以測（cè）定聚合物相變溫度和高聚物性質。

對於理解塑（sù）料在料筒（tǒng）中加熱，塑料化過程中從加料段向壓縮段物態轉（zhuǎn）變，溫升，溫（wēn）升速率，螺杆轉速，背壓等工藝因素的影響將起重要作用（yòng）。

這些對於（yú）控製製品脫模時（shí）的物性狀態，頂出溫度和頂出時間是重要（yào）的（de）。

2 、熔化溫度（dù）（熔（róng）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（xù）態轉變為（wéi）無序（xù）的粘（zhān）流（liú）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；而對於結晶型高聚物來說，從（cóng）達到玻璃化溫度就（jiù）開始（shǐ）軟化，但從高彈態轉變為粘流態的液相（xiàng）時卻沒有明顯的（de）熔

點，而是有（yǒu）一個向粘流（liú）態（tài）轉變的溫度範圍（wéi）。

對高聚（jù）物來說，玻璃（lí）化溫度，熔化溫度或溫度範（fàn）圍都是變相點（diǎn）。有較明顯的變化（huà）範（fàn）圍，從（cóng）分子結構觀點看，都是大鏈段（duàn）運動（dòng）的結果。

一般有增塑劑（jì）的聚合物熔點要比無增塑劑的（de）要低，共（gòng）聚物的熔點要比組成共聚（jù）物中較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）都要設定在熔點以上，然後（hòu）以降低15~20度的溫度梯度依次設定第二段和第一段的料筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及（jí）燃燒特性

熱分解溫度是指在氧氣存在條件下，高聚物受熱後開始分解（jiě）的（de）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（hái）與物料的形（xíng）態有（yǒu）

關（guān）。在（zài）注塑過程中，無論是在預塑階段還是在注射（shè）階段，隻要聚合物局（jú）部溫度達到（dào）分解溫度，高分子物料就會訊速（sù）生（shēng）成低分子量（liàng）的可燃性物

質。聚合物的（de）熱分解在氧氣充足條件下是放熱反應，產生的熱（rè）會繼續加熱聚合物。當聚合物達到燃點時就（jiù）會燃燒，燃燒體（tǐ）係的溫度是否會（huì）上

升（shēng），產（chǎn）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）熱係數等物理（lǐ）性能（néng）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（fèn）解出（chū）燃燒（shāo）物質不僅會影響製品質量，還會腐蝕設（shè）備，危害人體。

三、聚合物（wù）降解及熱穩定性

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

水及（jí）光輻射等作用下往往發生降解。降解（jiě）過程（chéng）實質量大分子鏈發生結構變化。如發生彈性消失，強度降低（dī），粘度減少或增加等現象。

在注塑中力，水，氧通過溫度對聚（jù）降解起重要影響，在高溫時氧和水更能使聚（jù）合物分解。剪切力的作用會因高溫時聚合物（wù）粘度的降低而減小（xiǎo）。

熱降解是指某些聚合物在高溫下時間過長，發黃變色，降（jiàng）解（jiě），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外（wài）部結構有關；是否有分解的雜質有關；能引起高（gāo）聚物降解的雜質，一般都是熱（rè）降解的崔化

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

所謂熱穩定（dìng）性是指聚合物（wù）在高溫下分子鏈抗化學分（fèn）解能力（lì）及耐化學變化（huà）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（xiē）熱穩定

較差的聚（jù）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（de）降解有影響外，還有在溫度場中（zhōng）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（jiàng）解和融熔指

數有（yǒu）著較大的（de）差（chà）異。在（zài）正常溫度下PS, PC, PP,經數次加工後融熔指數（shù）升高的傾向。而（ér）PE，抗衝（chōng）擊PS醋酸纖維素（sù）等有下降的現象。

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

很大的牽引力，當超（chāo）過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實驗證明：剪切應力.剪切速率（lǜ）越（yuè）高，分子量降解速度越快，斷裂的鏈越短；當（dāng）提（tí）高加（jiā）熱溫度或增塑劑含量時，力的降解作用會減小。

注塑中某些塑（sù）料的水（shuǐ）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：酰胺，酯（zhǐ），腈等，或在氧化作用下

形成（chéng）可被水解的基團。如果這些基團在分子的主（zhǔ）鏈上，水解作用會使主鏈（liàn）斷鏈而降解。由於（yú）某些（xiē）聚合物有水解作用，因此對這些塑（sù）料（liào）的（de）吸濕

性（xìng）應加以注意。

有的（de）塑料具有吸濕或（huò）凝集水分傾向，因為它們含有極（jí）性親水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注（zhù）塑（sù）中都需要幹燥處理，防此（cǐ）水解（jiě）。