一， 一般物理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑（sù）物料在注塑工藝溫度（dù）下的（de）總（zǒng）熱容量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔（róng）化潛熱，是結晶型聚合物在形成（chéng）或熔化晶體時所需要的能量。這部分能量是（shì）用（yòng）來熔化高分子結晶結（jié）構的，所以注塑結晶型聚合

物時要比（bǐ）注塑（sù）非結晶型料達到指（zhǐ）定熔化溫度下所需的能量（liàng）要多（duō）。

對（duì）於非（fēi）結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（zhī）需（xū）要375J/g即可熔化。

3 比熱容

比熱容是單位重量的（de）物料溫（wēn）度上升1度（dù）時（shí）所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是不同的，結晶型比非對（duì）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，結晶型必須補充熔化潛熱所需的熱淚盈眶（kuàng）量才能使（shǐ）物料熔（róng）化。

注塑過程中，塑料加熱或冷卻特（tè）性是由聚合物的熱含量與溫差所決定的。熱傳遞速率正比於被加熱材（cái）料（liào）和熱源之間的溫（wēn）差。

一（yī）般冷卻（què）要比熔化快，因為大體（tǐ）上料筒與物料（liào）溫（wēn）差小，熔料與（yǔ）模具溫差大。加熱時間取決於料筒內壁與料層之間的溫（wēn）差和（hé）料層厚度。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫度（dù）在加（jiā）熱物料中傳遞（dì）的速度，又稱導熱係數其值是由單位質（zhì）量的物料溫度（dù）升高1度時所需的熱量（比熱容）和（hé）材料吸收熱

量的速度（導熱係數（shù））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（xì）數

導熱係數反映了材料傳播熱量的速度（dù）。導熱係數愈高，材料內熱傳遞愈快。由（yóu）於（yú）聚合物（wù）導熱係數很低，所以無論在料筒中加（jiā）熱還是其熔體在

模具中冷（lěng）卻，均需花一定時間（jiān）。為了提高加熱和冷卻效率，需（xū）采取一些技術措施。如：加熱料筒要求有一定的厚度，這不僅是考慮強（qiáng）度（dù），同（tóng）

時也是為了增加熱慣性，保證物（wù）料能（néng）良好穩定地傳熱，有時還利用聚合物的（de）低導熱特性，采用熱流道模具等。聚合物導（dǎo）熱係數隨溫度升（shēng）高（gāo）而

增加。結晶型塑料的導熱係數對溫（wēn）度的依賴性要比非結晶型的顯著。

6 密度與比容

密（mì）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，斷裂伸長，剛度硬度以及軟化（huà）溫度提高；使壓縮性，衝擊強度，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（chéng）溫度，梯度和聚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

注塑製品質量起（qǐ）著重要的影響。

比容（róng）反映了單位物質所占有的體積。這是（shì）一個衡量（liàng）在不同工藝條件下高分子結構所占（zhàn）有的空間，各種狀態下的膨脹與壓縮，製品（pǐn）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（róng）在恒壓（yā）下由溫度而引起的變化，即（jí）為膨脹（zhàng）係數。聚合物從高溫到低溫表現出比容逐（zhú）漸減少的收縮特性。聚合（hé）物比容（róng）不僅取決於溫度而（ér）且

取決於壓力。聚合物（wù）比容在不同溫（wēn）度下都（dōu）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（lì）來控製製品的質（zhì）量和尺寸精度

有重要意義。

二 聚合物的熱物理性能

1玻璃化溫度

聚（jù）合（hé）物的玻璃化溫（wēn）度是指（zhǐ）線（xiàn）型（xíng）非結晶型聚（jù）合物由玻璃態向高彈態或者由後（hòu）者向前者的較（jiào）變溫度（dù）。就是大分子（zǐ）鏈（liàn）段本身開始變（biàn）形的溫度當溫度

高於玻璃化（huà）溫度時，大分子鏈（liàn）開始（shǐ）自由活動，但還不是整個分子鏈段的（de）運（yùn）動。這時表（biǎo）現出高彈性的橡膠性能；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（tài）。橡膠的玻璃化（huà）溫度低於室溫。所以橡膠在常溫下處於高彈態。而其（qí）它塑料在（zài）常溫下是處於脆韌性的玻璃態。

高聚物的（de）自由體（tǐ）積理論認（rèn）為，高聚（jù）物分（fèn）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（kōng）間（jiān），而另一部分是分子鏈之間（jiān）的自

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

產生內聚力，聚合物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段擁有的能量（liàng）足以使鏈（liàn）段活（huó）動（dòng）起（qǐ）來所以自由空間的體積突然增加。

高聚（jù）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（jī）與熱膨脹係數（shù）乗\以（yǐ）溫升之和。在（zài）預塑化時，位於螺（luó）槽中的高分子固態物

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

固體（tǐ）床的作用。

當高聚物（wù）的物理形態（tài）發生變化時，許多物理（lǐ）性質如（rú）比熱容，比容，密（mì）度，導熱係數，膨脹係數，折光指數，介電常數等都跟著變化，因此利

用這些關係可以測定聚合（hé）物相變（biàn）溫度（dù）和高聚物性質。

對於理解塑（sù）料在料筒中加熱，塑料（liào）化過程中從加料段向壓縮段物態轉變，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。

這些對於（yú）控（kòng）製製品脫（tuō）模時的物性（xìng）狀態，頂出溫度和頂出時間（jiān）是重要的。

2 熔化溫度（dù）（熔點）

熔化溫度是指（zhǐ）結晶型聚合物從高分（fèn）子鏈結構的三維有序態轉變（biàn）為（wéi）無序（xù）的粘流態時的溫度。轉（zhuǎn）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（míng）顯的熔點；而對於結晶（jīng）型高聚物來說，從達（dá）到玻璃化溫度就開始（shǐ）軟化（huà），但從高彈（dàn）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轉變的溫度範圍。

對高聚物來說，玻璃化（huà）溫度，熔化溫度或（huò）溫度範圍都是變相（xiàng）點。有較明顯的（de）變化範圍，從分（fèn）子結構觀點看，都是大鏈（liàn）段運動的結果。

一般（bān）有增（zēng）塑（sù）劑的聚合物熔點要（yào）比無增（zēng）塑劑（jì）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（zhù）塑時（shí），料筒（tǒng）的第三段溫度（靠近嘴（zuǐ）溫的溫度）都要設（shè）定在熔點以上（shàng），然後以降低15~20度的溫度梯度依次（cì）設定（dìng）第二段（duàn）和第一段的料筒溫度

為宜。

3 分解溫度及（jí）燃燒特（tè）性（xìng）

熱分（fèn）解（jiě）溫度是指在氧氣存在條件下，高聚物受熱後開始分解的（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（dù）達到分解溫度，高分子物料（liào）就會訊（xùn）速生成低分子（zǐ）量的可燃性物

質。聚合物的熱分解在（zài）氧氣充（chōng）足條件下是放熱（rè）反應，產生（shēng）的熱會繼續（xù）加熱聚合物。當聚合物（wù）達到燃點時就（jiù）會燃燒，燃燒體係的溫度是否會上

升（shēng），產生的燃燒熱（rè）是否和體係進行對流（liú），都與（yǔ）熱（rè）分解溫（wēn）度，比（bǐ）熱容以及導熱係數等物理性能有密切關係。

注塑時（shí），對聚合物分（fèn）解溫度的（de）控製是十分重要的（de），否則分解出燃（rán）燒物質不僅（jǐn）會影（yǐng）響製品（pǐn）質量，還會腐（fǔ）蝕設備，危害人體。

三聚合物降解及熱穩定性

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

水及光輻射等作用下往往發生降解。降解過程實質量大分子鏈發生結（jié）構變化。如發生（shēng）彈性消失（shī），強（qiáng）度降低，粘度減少或增加等（děng）現象。

在注塑中力，水，氧通過溫度對（duì）聚降解起重要影響，在高溫時氧（yǎng）和水更能使聚合物分解。剪（jiǎn）切力的作用會因高（gāo）溫時聚合物粘度的降低而減小。

熱降解是指某些聚合物（wù）在高溫下時間過長（zhǎng），發黃變色，降解，分解等（děng）現象。

聚合物（wù）是否容易發生降解，依其分子內部和分子外部（bù）結構有關；是否有（yǒu）分解的雜質有關；能引起（qǐ）高聚物降（jiàng）解的雜質，一般都是熱降解的（de）崔化

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

所謂熱穩定性（xìng）是指聚合物在高溫下分子鏈抗化學分解能力（lì）及（jí）耐化（huà）學變化的溫度熱降解溫度稱為穩定性溫度略（luè）高於分解溫度。對於（yú）某些熱穩定

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（wù）的降解有影響外（wài），還有在溫（wēn）度場中（zhōng）所經曆的反複加工次數有關。不同的聚合物在反（fǎn）複加工後熱降解和融（róng）熔指

數有著較大的差異。在正常（cháng）溫度下（xià）PS, PC, PP,經數次加（jiā）工後融熔（róng）指（zhǐ）數升高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖維素等有下降的現象。

聚合物在剪切（qiē）應力作用下纏結著的大分子在外力作用下，沿力的方向上發生流動，分子（zǐ）鏈之（zhī）間發生解脫，當解脫發生障（zhàng）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：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（gāo）加熱溫度或增塑劑含量時（shí），力的降解（jiě）作用會減小。

注塑中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。如：酰胺，酯，腈等，或在氧（yǎng）化作用下

形成可被水解的基團。如果這些（xiē）基團在分（fèn）子的主鏈上，水解作用（yòng）會使主鏈斷鏈而降解。由於某些（xiē）聚合物有水解作用，因此（cǐ）對這些塑料的吸濕

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。