一、一（yī）般物（wù）理性（xìng）能

1總熱容量

總熱（rè）容量是指注塑物料在（zài）注塑工（gōng）藝溫（wēn）度下的總熱容量（liàng）。

2 熔化熱

熔化熱（rè）又稱熔化潛熱，是結晶型聚合物（wù）在形成或（huò）熔化晶體時所需要的能量。這部分能量是用來熔化高分子結晶結（jié）構的，所（suǒ）以注塑結晶型聚合

物時要比（bǐ）注塑非結晶型料（liào）達到指定（dìng）熔化溫度下所需的能量要多（duō）。

對於非結晶型聚合物（wù）無需（xū）熔化潛熱。使POM達到注（zhù）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（shí）所需熱（rè）量[J/kg.k]。

不（bú）同高聚物的比熱容是（shì）不同的，結晶型比非對麵型要高。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（fèn）子結（jié）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（liàng）才能使物料熔化。

注（zhù）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所決定的。熱傳遞速率正比於被加熱材料和熱源（yuán）之間的溫差。

一般冷卻要比熔化快，因為大體上料筒與物（wù）料溫差小，熔料與模（mó）具溫差大。加熱時間取決於料（liào）筒內壁與料層之間的（de）溫（wēn）差（chà）和料層厚度。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫度在（zài）加熱物料中傳遞的速度，又稱導熱係數其值是由單位質量的物料溫（wēn）度（dù）升高1度時所需的熱量（比熱容）和材料（liào）吸收熱

量的（de）速度（導熱係數）來決定。

壓力對熱擴散係（xì）數影響小，溫度對其影響較大。

5導熱係數

導熱係數反映了材料傳播熱量的速度。導熱係數（shù）愈高（gāo），材料內熱（rè）傳遞（dì）愈快。由於聚合物（wù）導熱係數很低，所（suǒ）以無論（lùn）在料筒中加熱還是其熔體在（zài）

模具中冷卻（què），均需花一定時間。為了提高加熱和冷卻效率，需采取一些（xiē）技術措施。如：加熱料筒要求有一定的厚度，這不僅是考慮強度，同

時也是為了增（zēng）加熱慣性，保證物（wù）料（liào）能良好穩定地傳（chuán）熱（rè），有時還利用聚合物（wù）的低導熱特（tè）性，采用熱流道模具等。聚合物導熱（rè）係數隨溫度升高而（ér）

增加（jiā）。結晶型塑料的導熱係數對溫度的（de）依賴性要比非結晶型的顯著。

6 密度與（yǔ）比容

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（de）拉伸強（qiáng）度，斷裂伸長，剛度硬度以（yǐ）及軟化溫度提高；使壓縮性，衝擊強度，流

動性（xìng），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（què）反複的熱過程溫度，梯（tī）度和聚合物形態的變化都很（hěn）大，所以密度也在不斷地發（fā）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（zhǒng）狀態（tài）下（xià）的膨脹與壓縮，製品（pǐn）的尺寸收縮

等方麵（miàn）是非常重要的參數。

7 膨脹（zhàng）係數與壓縮係數

比容在恒壓下由（yóu）溫（wēn）度而引起的變化，即為膨脹（zhàng）係（xì）數。聚合物從高溫到低溫表現出比容逐漸減少的收縮特性。聚合（hé）物比容不僅取決於溫度而且

取決於壓力。聚合物比容在不同溫度下（xià）都隨壓力而變化，壓力增高比容減小而密度加大。這（zhè）種性質對於用壓（yā）力來控製（zhì）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、玻璃化溫度

聚合物的玻璃化溫度是指線型（xíng）非結晶型聚合物由玻璃（lí）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始變形的溫度當溫度（dù）

高於玻璃（lí）化溫度時，大分子鏈開始自由活動，但還不是整個（gè）分子（zǐ）鏈段的運動。這時表現出（chū）高（gāo）彈性的橡（xiàng）膠性能；當低於玻璃化溫度時，鏈段被（bèi）

凍結變成堅硬（yìng）的固態或玻璃態。橡膠的玻璃化溫度低於室溫。所以橡膠在常溫下（xià）處於高彈態。而其它塑料（liào）在常溫下是處於脆韌性的玻璃（lí）態（tài）。

高聚（jù）物的（de）自由體積理論認為，高聚物分子結構所占有的整個體積分成兩部（bù）分（fèn）。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（zì）

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

產生內聚力（lì），聚合物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段擁有的能量足以使鏈段活動起來所以（yǐ）自由（yóu）空間的體積突然增加。

高聚物在玻璃化溫度以上的總（zǒng）自（zì）由體積等於（yú）玻璃化（huà）溫度下的自由體積與熱（rè）膨脹係數乗\以溫升之和。在預塑化時，位於螺槽中的高分子固態物

料（liào），在升至玻璃化溫度以後，隨著溫度的升高物料自由體（tǐ）積會增加，其比（bǐ）容也會加大，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（de）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（rè）容，比容，密度，導熱係數（shù），膨脹係（xì）數，折光指數，介電常數等（děng）都跟著變（biàn）化，因此利

用這（zhè）些關係（xì）可以測（cè）定聚（jù）合物相變溫度和高聚物性質。

對於理解塑（sù）料在料筒中加熱，塑料化過程（chéng）中從加料段向壓縮段物態轉變，溫（wēn）升，溫升速（sù）率，螺杆轉速，背壓等（děng）工藝因素（sù）的影響將起重要作用。

這些對於控製製品脫模時的物性（xìng）狀態，頂出溫度和頂出時間是重要的（de）。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是（shì）指結晶型聚合物從高分子鏈結構的三維有序態轉（zhuǎn）變為無序的粘流態時的溫度。轉變點（熔點）對於低分子材料來說，熔化過程是

非常窄（zhǎi）的，有較明顯的熔點；而對於結晶型高（gāo）聚（jù）物來說，從達（dá）到玻璃化溫度就開始軟化，但從高彈態轉（zhuǎn）變為（wéi）粘流態的液（yè）相時卻（què）沒有明顯的熔

點，而（ér）是有一個向（xiàng）粘流態（tài）轉變的溫度範（fàn）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，從分子結構觀點看，都是大鏈段運動（dòng）的結（jié）果。

一般有增塑（sù）劑的聚合物熔點要比無增塑劑的要低，共聚物的熔點要比組成共（gòng）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（靠近嘴溫的溫度）都要設定在熔點（diǎn）以上，然後以降（jiàng）低15~20度的溫度梯度依次設定第二段和第一段（duàn）的料筒溫（wēn）度（dù）

為宜。

3 、分解溫度及燃燒（shāo）特（tè）性

熱分解溫度是指（zhǐ）在（zài）氧氣存在（zài）條件下，高（gāo）聚物受熱後開始分解的溫度範圍。依聚合（hé）物化學結構式不同而有顯（xiǎn）著的差異，此外還（hái）與物（wù）料的（de）形態有

關（guān）。在（zài）注塑過程中，無論（lùn）是在預塑階段還是在注射階段，隻要聚合物局部溫度達到（dào）分解溫度，高分子物（wù）料就會訊速生成低分子量的可燃（rán）性物

質。聚（jù）合物的熱分解在氧氣充足條（tiáo）件下是（shì）放熱反應，產生的熱會繼續加熱（rè）聚合物。當（dāng）聚（jù）合物達到燃點時就會燃燒，燃燒體係的溫度是否會上

升，產生的燃燒熱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（wù）理性能有密切關係。

注塑時，對聚合物分解（jiě）溫度的控製是（shì）十分重要的，否則分解出燃燒（shāo）物質不僅會影響製品質量（liàng），還會腐蝕設備，危害人體。

三、聚（jù）合物降解及熱穩定性（xìng）

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（huà）學或物理作用下，聚合物（wù）分子的（de）聚合度降低過程，聚合物在熱，力，氧氣，

水及光輻射等作用下（xià）往往發生降解。降解過程實質量大分子鏈發生結構變化。如發生彈性消失（shī），強度降低，粘度減少或增加（jiā）等現（xiàn）象。

在注塑中力，水，氧通過溫度對聚降解起重要影（yǐng）響，在（zài）高（gāo）溫時氧和水更能（néng）使聚合物分解。剪切力的作用會因高溫時聚（jù）合物粘度的降低而減小。

熱降解是指某些聚合物在高溫下時間過（guò）長（zhǎng），發黃變（biàn）色，降解，分解等現象。

聚（jù）合物是否容易（yì）發生降解，依其分子內部和分子外部結構有關；是否有分解的雜質（zhì）有關；能引起高聚物降（jiàng）解的雜質，一般都是熱降解（jiě）的崔化

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

所謂熱穩定性是指聚合物在高（gāo）溫下分子鏈抗（kàng）化學分解能力及耐化（huà）學變化的（de）溫度熱降解（jiě）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（jù）合物（wù），其（qí）溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高低和變化（huà）範圍對聚合物的降解有影響（xiǎng）外，還有在溫度場中所經曆（lì）的（de）反複加工次數有關。不同的聚合物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（qīng）向。而PE，抗衝擊（jī）PS醋酸纖（xiān）維素等有下降的現（xiàn）象。

聚（jù）合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（fèn）子鏈之間發生解脫，當解脫發生障礙時，分子鏈將受到

很大的牽引力，當超過鏈的強（qiáng）度就發生鏈斷裂。

實驗證明：剪切應力.剪切速率（lǜ）越高，分子量降解速度（dù）越快，斷裂的鏈（liàn）越短；當提高加熱（rè）溫度或增塑劑含量時（shí），力的降解作用會減小。

注（zhù）塑中某些塑料的水（shuǐ）解作用是經常發生的，水解作用是由於在聚合物中存在（zài）有可以水解的化學基（jī）團。如：酰胺，酯，腈等，或在氧化作用下

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

性應加以注意。

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

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