一、一般物（wù）理性能

1總熱（rè）容量

總熱容（róng）量是指注塑物料在注（zhù）塑工藝（yì）溫度下（xià）的總熱容量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛熱，是（shì）結晶型聚合（hé）物在形成或熔化（huà）晶體時所需（xū）要的能量。這部分能量是（shì）用來（lái）熔化高分子結晶結（jié）構的，所以注（zhù）塑結晶型（xíng）聚合

物（wù）時要比注塑非結晶型料達到指定熔化溫度下所需的（de）能量（liàng）要多。

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

3 比熱容

比熱（rè）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（róng）是不同的，結晶型比非對麵（miàn）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（hào）在使（shǐ）高分子結（jié）構

的變化（huà）上，結晶型必須（xū）補充熔化潛（qián）熱所需的熱淚盈眶量才能使物料熔（róng）化。

注塑過程中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合物的熱含量與溫差（chà）所決定的。熱（rè）傳遞（dì）速率正比於被加熱材料和熱源之間的溫（wēn）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（jù）溫差大。加熱時間取決於料筒內壁與料層（céng）之間（jiān）的溫差（chà）和料層（céng）厚度。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫度在加（jiā）熱物料中傳遞的速度，又稱（chēng）導熱係數其值是由單位質量的物（wù）料（liào）溫度升高（gāo）1度時所需的熱量（比熱容）和材料吸收熱

量（liàng）的速度（導熱係數）來（lái）決定。

壓力（lì）對熱擴散係數影響小，溫（wēn）度對其影響較大。

5導熱係數

導（dǎo）熱係數反（fǎn）映（yìng）了材料傳（chuán）播熱量的速度。導熱係數愈高，材料內熱傳遞愈快。由於聚合物導熱係數很低，所以無論在料筒中加熱還是其熔體在

模具中冷卻，均需花一定時（shí）間。為了提高（gāo）加熱和冷卻效率，需采取一些技術措施。如：加（jiā）熱料（liào）筒要求有一定（dìng）的厚度，這不僅是考慮強度（dù），同

時也是為了增（zēng）加熱慣性，保證物料（liào）能良好穩定地傳（chuán）熱，有時還利用（yòng）聚合物的低導熱特性（xìng），采用熱流（liú）道模具等。聚（jù）合物導熱（rè）係數隨溫（wēn）度升高而

增加。結晶型塑（sù）料的導熱係數對溫度（dù）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（shǐ）製品中的氣體和溶（róng）劑滲透率減少，但是使製品的拉伸強度，斷裂伸長，剛度硬度以及軟化溫度提高；使壓縮（suō）性，衝擊強度，流

動性，耐蠕（rú）變性能降（jiàng）低。

在注塑過程中（zhōng），聚合物經曆著冷（lěng）卻—加熱—冷卻（què）反複的熱過程溫度，梯度和聚合物（wù）形（xíng）態的變化都很大，所以密度也在不斷地發生變化（huà），這對

注（zhù）塑製品質量起（qǐ）著重要的影響。

比容（róng）反映了單（dān）位物質所占有的體積。這是（shì）一個衡（héng）量在不同工藝條件（jiàn）下高分子結構所占有的空間，各種狀態下的膨（péng）脹與壓（yā）縮，製品的尺寸收縮（suō）

等方（fāng）麵是非（fēi）常重要的參數。

7 膨脹係數與壓縮係數

比容在恒壓下由溫度而引起的變化（huà），即（jí）為膨脹（zhàng）係數。聚合物從高溫到低溫表現出比容逐漸減少的收（shōu）縮特（tè）性。聚合物比容不僅取決於溫度而且

取決於壓（yā）力（lì）。聚合物比容在不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製品的質量和尺寸精度

有重要意義。

二 、聚合物的熱物理性能

1、玻璃（lí）化溫度

聚合（hé）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向前（qián）者（zhě）的較（jiào）變溫（wēn）度。就是大分子鏈段本身（shēn）開始變形的溫度當溫度（dù）

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

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

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

由空間。當（dāng）溫度降低時分子（zǐ）鏈動能減少，自由空間減少，當（dāng）溫度升高時，分子鏈段動能增加（jiā），自由空間也增加：當溫度達到（dào）玻璃化時，急劇

產（chǎn）生內聚力（lì），聚合（hé）物膨脹，鏈段（duàn）開（kāi）始旋轉，鏈段擁有的能量足以（yǐ）使鏈段活動起來所以自由空間的體積突然增加。

高聚物（wù）在玻璃化溫度以上的總自由體（tǐ）積等於玻璃化（huà）溫度（dù）下的自由體積與熱膨脹係數乗\以溫升之和。在（zài）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後，隨著溫度的升高物料自由體積（jī）會增加，其比（bǐ）容也會加大，但由於螺槽容積的限製會（huì）使物料產生內壓，並有（yǒu）加速

固體床的（de）作用。

當高聚物的物理形（xíng）態發生（shēng）變化時，許多物理性質如比熱容，比容，密度（dù），導熱係數，膨脹係數，折光指數，介電常數等都跟著變（biàn）化，因此利

用這些關係可以測定聚合物相（xiàng）變（biàn）溫（wēn）度和高聚（jù）物性質。

對於理解塑料在料筒中（zhōng）加熱，塑料化過程中（zhōng）從加料段向壓（yā）縮段物態（tài）轉變，溫升，溫（wēn）升速率，螺杆轉速，背壓等工（gōng）藝因素（sù）的影響將起重要作用。

這些對於（yú）控製製品脫（tuō）模時的物性狀態，頂出溫度和頂出時間是（shì）重要的。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚合物從高分子鏈結構的三（sān）維有序態轉變為無序的粘（zhān）流態時的溫度。轉變點（熔（róng）點）對於低（dī）分子材料來說，熔化過程（chéng）是

非常窄的，有較明顯的熔點；而對於結晶（jīng）型高聚物來說（shuō），從達到玻璃化溫度就開（kāi）始（shǐ）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（shì）有一個向粘流態轉變（biàn）的溫度範圍。

對高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫度範圍都是變相點。有較明顯的變化範圍，從分子（zǐ）結構觀點看，都（dōu）是大（dà）鏈段運動的（de）結果。

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

注塑時，料筒的第三段溫度（dù）（靠近嘴溫的溫度）都要設定在熔點（diǎn）以上，然後以降低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（fèn）解溫度及燃燒特（tè）性

熱分解溫度是指在氧（yǎng）氣（qì）存（cún）在條件下，高聚物受熱後開始分解的溫度（dù）範圍。依（yī）聚合物化（huà）學結構（gòu）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（yù）塑階段還（hái）是在注射階段，隻（zhī）要聚合物局部溫度達到分解溫（wēn）度，高分子物料就會（huì）訊速生成低分子量的可（kě）燃性物

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

升，產生的燃（rán）燒熱是否和體係進行對流，都與（yǔ）熱（rè）分解溫度（dù），比熱容以及導熱係數等物理性能有密切關係。

注塑（sù）時，對聚合物分解溫度的控製是十分重要的，否則分解出燃燒物質不（bú）僅會影響製品質量，還會腐蝕設備（bèi），危害人體。

三、聚合（hé）物降解及熱（rè）穩定性

所謂降（jiàng）解，是指遞解分解作用，在（zài）高分子化學中，通常是指在化學或物理作用下，聚合物分子的聚（jù）合度降低過程，聚合物（wù）在熱，力，氧氣，

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

在注（zhù）塑中力，水，氧（yǎng）通過溫度對（duì）聚降解起（qǐ）重要影響，在高溫時氧和（hé）水更能使聚合物分解。剪切力的作用會因高溫時聚合物粘度（dù）的降低而減小。

熱降解是指某些聚合（hé）物在高溫下時間過長，發黃變色，降（jiàng）解，分解等現（xiàn）象。

聚合物是否容易發生降解，依其分子內（nèi）部和分子外部結構有關；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（fèn）解的產物是氯化（huà）氫，POM分解產物是（shì）甲醛，它們有著加劇高聚物降解的作用。

所謂（wèi）熱（rè）穩定性是指聚合物在高溫下分子鏈抗（kàng）化學（xué）分解能力及耐化學變化（huà）的溫度熱降解溫度稱為穩（wěn）定（dìng）性溫（wēn）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次數有關（guān）。不同的聚合物在反複加工後熱降（jiàng）解和融（róng）熔指（zhǐ）

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

聚合（hé）物在剪切應力作用下纏結著的大分子在外（wài）力作用下，沿力的方向上發生流動，分子鏈之（zhī）間發生解脫，當（dāng）解脫發生障礙時，分子鏈將受到

很大的牽引力（lì），當超過鏈的（de）強度就發（fā）生鏈斷裂。

實驗證明：剪切應力.剪切速率越高，分子量降解速度越快，斷裂的鏈越短；當提高加熱溫度（dù）或增（zēng）塑劑含量時（shí），力的（de）降解作用會減小。

注塑中（zhōng）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存在有可以水解的化學基團（tuán）。如：酰胺，酯，腈等，或在氧化（huà）作用下

形成可被水解的基（jī）團。如果這些基團在（zài）分子的主鏈上，水解作用會使（shǐ）主鏈斷鏈而降解。由於某些聚合物有水解作用（yòng），因此對這些塑（sù）料的（de）吸濕

性（xìng）應加以注（zhù）意。

有的塑料具有吸濕或凝集水分傾（qīng）向，因為它們含有（yǒu）極性親水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需要（yào）幹燥處理，防此水解。

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