一、一般物理性能

1總熱容量

總熱（rè）容量是指注塑物料在注塑工藝溫度下的總熱容量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛熱，是結晶型（xíng）聚合物在形成或熔化晶體時所需要（yào）的能量。這部（bù）分能量（liàng）是用來熔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達到指（zhǐ）定熔化溫（wēn）度下所需的能量要多。

對於非結晶型（xíng）聚合物無需熔化潛熱（rè）。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（de）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（tóng）的，結晶型比非對麵型要高。因為（wéi）加（jiā）熱聚合物時（shí），補充（chōng）的熱能不僅要消耗（hào）在溫度升上，還要消耗在使（shǐ）高分（fèn）子結構

的變（biàn）化上，結晶（jīng）型必須（xū）補充熔化潛（qián）熱所需的熱淚盈眶量才能使物料熔化。

注塑過程中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合物的熱含量（liàng）與（yǔ）溫差所決定的。熱傳遞速率正比於被加熱材料和熱源之間的溫差。

一般冷卻要比熔化快，因為大體上料筒與物料溫差小，熔料與模具溫（wēn）差大。加熱時間取決於（yú）料筒內壁（bì）與料層之間的溫差和料層（céng）厚度。

4熱擴散係數（shù）

熱擴散（sàn）係數是指（zhǐ）溫度在加熱物料（liào）中傳遞的速度，又稱導熱係數其值是由單（dān）位（wèi）質量的物料溫度升高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。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對其影響較大。

5導熱係數

導熱係（xì）數反映了（le）材料傳（chuán）播熱量的速度（dù）。導熱係數愈高，材料內熱傳遞愈快。由於聚合物導（dǎo）熱係數很低，所以無（wú）論在料筒中加熱（rè）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（hé）冷卻效率，需采（cǎi）取一些技術措施。如：加熱料筒要求（qiú）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（hǎo）穩定地傳熱，有時還（hái）利用聚合物的低導熱特性，采用熱流（liú）道模具等。聚合物導熱係數隨（suí）溫度升高而

增（zēng）加。結晶型塑料的導熱係數對（duì）溫度的依賴性要比非（fēi）結晶型的顯（xiǎn）著。

6 密度與比容

密（mì）度增加會使製品中（zhōng）的氣體和溶劑滲透率減（jiǎn）少，但是使製（zhì）品的拉伸（shēn）強度，斷裂伸長，剛度硬度以及軟化（huà）溫度提高（gāo）；使壓縮性，衝擊強度，流

動性（xìng），耐蠕變性能降（jiàng）低。

在注塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加熱（rè）—冷卻反複的熱（rè）過程溫度，梯度和聚合物形態的變化都很大，所以密度也在不（bú）斷地發生變化，這（zhè）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。這是一個衡（héng）量在（zài）不同（tóng）工藝條件下高分子結構所占（zhàn）有的空間，各種（zhǒng）狀態下的膨脹與壓（yā）縮，製品的尺寸收縮

等方麵是非常重（chóng）要的參數。

7 膨脹（zhàng）係數與壓縮係（xì）數

比容在恒壓下由溫度而引起的變（biàn）化，即為膨脹係數。聚合物從高溫到（dào）低（dī）溫表現出比容逐漸減少（shǎo）的收（shōu）縮特性。聚合物比（bǐ）容不僅取決於溫（wēn）度而且

取決於壓力。聚合物比容在不同溫度下都隨壓力而（ér）變化，壓力增高比容減小而密度加大。這種性質對（duì）於用壓力來控製製（zhì）品的質量和尺寸精度（dù）

有重要意義。

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是（shì）指線型非（fēi）結（jié）晶型（xíng）聚合物由玻璃態向高彈態或者由後者向前者的較變溫度。就是大分子鏈段本身開（kāi）始變形的溫度當（dāng）溫度

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

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

高聚（jù）物的自（zì）由體積理論認為，高聚物（wù）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，而另一部分是分子鏈之間的自

由空間。當溫（wēn）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：當溫度達到玻（bō）璃化時，急劇

產生內聚力，聚合物膨脹（zhàng），鏈段開始旋轉，鏈段（duàn）擁有的能量足（zú）以使鏈段活動起來所以自由空間的體（tǐ）積（jī）突然增加。

高聚物在玻璃（lí）化溫度以上的（de）總自由體（tǐ）積等於玻璃化溫（wēn）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態物

料，在升至玻璃化溫度以（yǐ）後，隨（suí）著溫度的（de）升高物料（liào）自由體積會增加，其比容也會加大，但由於螺槽容積的限製會使物（wù）料（liào）產生內壓，並有加速

固體床的（de）作（zuò）用。

當高聚物的物理形態（tài）發生變化時，許多（duō）物理性質如比熱容，比容，密度，導熱係數（shù），膨脹係數，折光（guāng）指數（shù），介電常（cháng）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高聚物性質。

對於理解塑料在（zài）料筒中加熱，塑料化過程中從加料段向壓縮段物態轉變（biàn），溫升（shēng），溫（wēn）升速率，螺杆（gǎn）轉速，背壓等工藝因（yīn）素的影響將起重要作（zuò）用。

這些對於控製製品脫模時的物性狀態，頂出溫（wēn）度和頂出時間是重要的。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚（jù）合物從高分子鏈結構的三維有序態轉變為無（wú）序的粘（zhān）流態時的溫度（dù）。轉變點（熔點（diǎn））對於低分子材料來說，熔（róng）化過程（chéng）是（shì）

非常窄的，有（yǒu）較明顯的熔點；而對於結晶型高聚物來說，從達到（dào）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卻沒有明顯的熔

點，而是有一個向（xiàng）粘流態轉（zhuǎn）變的溫度範（fàn）圍。

對高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫（wēn）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（wú）增塑劑的要低，共聚物的熔點要比組成（chéng）共聚物中較高均聚物的熔點要低些。

注（zhù）塑時，料（liào）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（liào）筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及燃燒特性

熱分解溫度（dù）是指在氧氣存在（zài）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（tóng）而有顯著的差異，此外還（hái）與物（wù）料的形態有

關。在注塑過程中（zhōng），無論是在預塑階段（duàn）還是在注射（shè）階段，隻要聚合物局部溫度達到分解溫度，高（gāo）分子物料（liào）就會訊速生成低分子量的可（kě）燃性物

質。聚合物的（de）熱分解在氧氣（qì）充足條件下是放熱反應，產生（shēng）的熱會繼續加熱聚合物（wù）。當聚合物達到（dào）燃點時就會燃燒，燃燒體係的溫度是否會上

升，產生的燃燒熱（rè）是否和體係進行對流，都與熱分解溫度，比熱容以及導熱係數等物理性能有密切（qiē）關係（xì）。

注（zhù）塑時，對聚合物（wù）分解溫度的控製是十分重要（yào）的，否則分解出燃燒物質不僅會影響製品質量，還會腐蝕設（shè）備，危害人體。

三、聚合物降解及熱穩定性

所謂降解，是（shì）指遞解分（fèn）解作用，在（zài）高分子化學中，通常是指在（zài）化學或（huò）物理作用下，聚合物（wù）分子的聚合度降低過程，聚合（hé）物在熱，力，氧氣，

水及光輻（fú）射等作用下往往發生降解。降（jiàng）解過程實質量大分子鏈發（fā）生結構變化。如（rú）發生彈性消失，強度降（jiàng）低，粘度減少或增加等現象。

在注塑中力，水，氧通過（guò）溫度對聚降解起（qǐ）重（chóng）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粘度的降低（dī）而減小。

熱降解是指某些（xiē）聚合物在高溫下時（shí）間過長，發黃變色，降解，分解等現象。

聚合物是否（fǒu）容易發生（shēng）降解，依其（qí）分子內部和分子外部結構有（yǒu）關；是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（fèn）解產物（wù）是甲醛，它們有著加（jiā）劇高聚物降解的（de）作用。

所謂（wèi）熱穩定性（xìng）是指聚合物在高溫下分子鏈抗化學分解能力及耐化學（xué）變化的（de）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（dù）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（chǎng）中所經曆（lì）的反複加工次數有關（guān）。不同的聚合物（wù）在反複加工（gōng）後熱降解和（hé）融熔指

數有著較大的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次加工後融熔指數升高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖維素等有下降的（de）現象。

聚合物（wù）在（zài）剪切應力作用下纏（chán）結著的大分子在外力作用下，沿力的方向上發生（shēng）流動，分子鏈之間發生解脫，當解脫（tuō）發生（shēng）障礙時，分子鏈將受到（dào）

很大的（de）牽引力（lì），當超過鏈的強度就（jiù）發生鏈斷裂。

實驗（yàn）證明：剪切（qiē）應力.剪切速率越高，分子量降（jiàng）解速度越快，斷裂的鏈越短；當提高加熱溫度或（huò）增塑劑含量時，力的降解作用會減小。

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

形成可被水解（jiě）的基團。如果這些基團在分子（zǐ）的主鏈上，水解（jiě）作用會使主鏈（liàn）斷鏈而降解。由於某（mǒu）些聚合物有水解作用，因此對這（zhè）些塑料的吸濕

性應加以注意。

有的塑料具有吸濕或凝集（jí）水分傾向，因為它（tā）們含有（yǒu）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。