一， 一般物理（lǐ）性能

1總熱容量

總熱（rè）容量是指注塑物料在（zài）注塑工藝溫度下的總熱容量。

2 熔化熱

熔化熱（rè）又稱熔化潛熱，是結（jié）晶型聚合物在形（xíng）成或熔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（jīng）結構的，所以注塑（sù）結晶型聚（jù）合

物時要比（bǐ）注塑非結晶型料達到指定熔化（huà）溫度下所需的能量要（yào）多。

對於非結晶型聚合物無需熔化潛熱。使POM達到注塑溫度（dù）需熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需（xū）要375J/g即（jí）可熔化。

3 比熱容（róng）

比（bǐ）熱容是單位重量的物料溫度上升1度時所需（xū）熱量[J/kg.k]。

不同高（gāo）聚（jù）物的比熱容是不（bú）同的，結晶型比非對麵型（xíng）要高。因（yīn）為加（jiā）熱聚合物（wù）時，補充的熱能不僅要消耗在（zài）溫度升上，還要消耗在（zài）使高分（fèn）子結構

的變化上，結晶型必（bì）須補充熔（róng）化潛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（rè）或冷（lěng）卻特性是由（yóu）聚合物的熱含量與（yǔ）溫差所決定的。熱傳遞（dì）速率正比（bǐ）於被加熱材料和（hé）熱源之（zhī）間的溫差。

一（yī）般冷卻（què）要比熔化快，因為大體上料筒與物料溫差小，熔料與模具溫差大（dà）。加熱時間（jiān）取決於料筒內壁與料層之（zhī）間的溫差和料層厚度。

4熱擴散（sàn）係（xì）數

熱擴散（sàn）係數是指溫度在加熱物（wù）料（liào）中傳遞的速度，又稱導熱係數其值是由單（dān）位質量的（de）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（de）速度（導熱係數）來決定。

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（xì）數

導熱（rè）係數反映了材料傳播熱量的速度。導（dǎo）熱（rè）係數愈高，材料內熱傳遞愈快（kuài）。由於聚合物導熱（rè）係數（shù）很低，所以無論在（zài）料筒中（zhōng）加熱還是其熔體在

模具中冷卻，均需（xū）花一定時間。為（wéi）了提高（gāo）加熱和冷卻（què）效率，需采取一（yī）些技術措施。如：加熱料筒要求有一定的厚度，這不（bú）僅是考慮強度，同

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

增加。結晶型塑料的（de）導熱係數對溫（wēn）度（dù）的依賴性要比非結晶型的（de）顯著。

6 密度（dù）與比容

密度增加會使製品（pǐn）中的氣體和溶劑滲透率減少，但是使製品的拉伸強度，斷裂（liè）伸長，剛度硬度以及軟化溫度提高（gāo）；使（shǐ）壓縮性，衝擊強度，流（liú）

動性，耐蠕變性能降低。

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

注塑製品質（zhì）量起著重要的影響。

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

等方麵是非常重要的參數。

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，即（jí）為膨脹係數。聚合（hé）物從高溫到低溫表現出比（bǐ）容（róng）逐（zhú）漸減少的（de）收縮特性（xìng）。聚合（hé）物（wù）比容（róng）不僅取決於溫度而且

取決於壓力。聚合物（wù）比容在不同溫度（dù）下都隨（suí）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（kòng）製製品的質（zhì）量（liàng）和尺寸精度（dù）

有重要意義。

二（èr） 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）結晶型（xíng）聚合物由玻璃態向高彈態（tài）或者由後者（zhě）向前者的較變溫度。就是大分子（zǐ）鏈段本身開始變形的溫度當（dāng）溫度

高於玻璃化溫度時，大分子鏈開始自由活動，但還（hái）不是整個分子鏈段的運（yùn）動。這（zhè）時表現出高彈性的橡膠（jiāo）性（xìng）能；當低於玻璃化溫度（dù）時，鏈段被

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

高聚物的自由體（tǐ）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的空間，而另一部（bù）分是分子鏈之（zhī）間的（de）自

由（yóu）空（kōng）間。當溫度降（jiàng）低時分（fèn）子鏈動能減少，自由空間減少，當（dāng）溫度升高（gāo）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（hé）物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段擁有的能量足以使鏈段活動（dòng）起來所以（yǐ）自由空間的體積突然（rán）增加。

高聚物在玻璃化溫度以上的總（zǒng）自由體積等（děng）於玻璃化（huà）溫（wēn）度下的自由體積與熱（rè）膨脹係數乗\以溫升（shēng）之和。在預塑化（huà）時（shí），位於螺槽中的高（gāo）分子固態物

料，在升至玻（bō）璃化溫度（dù）以後，隨著溫度的升高物料自由體積會增加，其比容（róng）也會（huì）加大，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。

當高聚物的物理形態發生變化時，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（cháng）數等都跟著變（biàn）化（huà），因此利

用這些關係可（kě）以（yǐ）測定聚合（hé）物相變溫度和高聚物性質。

對於理解塑料在料筒中加熱，塑（sù）料化過（guò）程中從加料段向壓縮（suō）段物態轉變（biàn），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（zhì）品脫模時的物性狀態，頂（dǐng）出溫度和頂出時（shí）間是（shì）重要的。

2 熔化（huà）溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶型（xíng）聚合物從高分子鏈結（jié）構的三維有序（xù）態（tài）轉變為無序的粘流（liú）態時（shí）的溫度。轉變點（diǎn）（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（de）熔點；而對於結晶型高聚物來說，從達到玻璃化溫（wēn）度就開始軟化，但從高彈態轉變為（wéi）粘流態的液（yè）相時卻沒有明顯的（de）熔

點，而是有一個向粘流（liú）態轉變的溫（wēn）度範圍。

對高聚（jù）物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫度範圍都是變（biàn）相點。有（yǒu）較明顯的變化範圍，從分子結構觀點看，都是大鏈段運動（dòng）的結果（guǒ）。

一般有增塑劑的（de）聚合物（wù）熔點要比無增塑劑的要低，共聚物的熔點要（yào）比組成共聚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（jìn）嘴溫的溫（wēn）度）都要設定在熔點以上，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 分解溫（wēn）度及燃燒特性

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的溫度範圍（wéi）。依聚合物化學結構式不同而有顯著的差異，此（cǐ）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，隻要聚合物局部溫度達到分解溫度，高分（fèn）子物料就（jiù）會訊速生成低分子量的可燃（rán）性物（wù）

質。聚合（hé）物的熱分解在氧氣充足條件下是放熱（rè）反應，產生的熱會繼續加（jiā）熱聚合（hé）物。當聚合物達到燃點時就會燃（rán）燒，燃燒體（tǐ）係的溫度是否會上

升，產（chǎn）生的燃燒熱是否和體係（xì）進行對流（liú），都與熱分解溫度，比熱容以（yǐ）及導熱（rè）係數等物理性能有密切關係。

注塑時，對聚合物分解溫度的（de）控製是十分重要的，否則分解出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，是指遞解分解作用，在高分子化學中（zhōng），通常是指在化學或物（wù）理（lǐ）作用下，聚合（hé）物分子的聚合度降低過程，聚（jù）合物在（zài）熱，力，氧（yǎng）氣，

水及光輻射等作用下往往發生降解。降解過程（chéng）實質量大分子鏈（liàn）發生結構變化。如發（fā）生（shēng）彈性消失，強度降低，粘度（dù）減少或增加等現象。

在注塑中力，水，氧通過溫度對（duì）聚降解起（qǐ）重要（yào）影響，在高溫時氧和（hé）水更能使聚合物分（fèn）解。剪切力的作用會因高溫時聚合物（wù）粘（zhān）度的降低而減小。

熱降解是指某些聚合物在高溫下（xià）時間過（guò）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外部結構有關；是否有（yǒu）分解（jiě）的雜質有關；能引（yǐn）起高聚物降解的雜質，一般都是熱降解的崔（cuī）化（huà）

劑，如：PVC 分解的產（chǎn）物（wù）是氯化氫，POM分解產物是（shì）甲醛，它們（men）有著加劇高聚物降解的作用。

所謂熱穩定性是指（zhǐ）聚合物在高溫下分子鏈抗化學分解能力及耐化學變化的溫度（dù）熱降解（jiě）溫度稱為穩定性（xìng）溫度略高於分解溫度。對於某（mǒu）些熱穩定

較差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高（gāo）低和變化範圍對聚合物的降解有影響（xiǎng）外，還有在（zài）溫度（dù）場中所（suǒ）經曆的反複加工次（cì）數有關。不同的聚合物（wù）在反複加工後熱降解和融熔指

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

聚合物在（zài）剪切應力作（zuò）用（yòng）下纏結（jié）著的大分子在外力作用下，沿力的（de）方向上發生流動，分子鏈之間發生解脫，當（dāng）解脫（tuō）發生障礙時，分子鏈將受到

很大的牽（qiān）引力，當超過鏈的強度就發（fā）生鏈斷（duàn）裂。

實驗證明：剪切應力.剪切（qiē）速率越（yuè）高，分子（zǐ）量降解速度越快，斷（duàn）裂的鏈越（yuè）短；當提高加熱溫度或增塑劑含量時，力的降解作用會減小。

注塑中某（mǒu）些塑料（liào）的（de）水解作用是經常發生的，水（shuǐ）解作用是由於在聚合物中存在有可以（yǐ）水解的化學基團。如：酰胺（àn），酯，腈等，或在（zài）氧化作用下

形（xíng）成可被水解的基團。如果這（zhè）些基團在分子的主鏈上，水解（jiě）作用（yòng）會使主鏈斷鏈而降解。由於某些聚合（hé）物有水解（jiě）作（zuò）用，因此對（duì）這些塑料的吸濕

性應加以注意（yì）。

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