一（yī）， 一般物理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑物料在注（zhù）塑（sù）工（gōng）藝溫度下（xià）的總熱容量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛（qián）熱，是結晶型聚（jù）合物在形成或熔化晶體時（shí）所需要的能量。這部分能（néng）量是用來熔化（huà）高分子結晶結構的，所以注塑結晶型聚合（hé）

物（wù）時要比注塑非結晶型料達到指定（dìng）熔化溫度下（xià）所需的能量要多。

對於非結晶型聚合物（wù）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（róng）是單位重量（liàng）的物料溫度上升1度時所需熱（rè）量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是不（bú）同的，結（jié）晶型比非對麵型（xíng）要高。因（yīn）為加熱聚合物時（shí），補充的熱能（néng）不僅要（yào）消耗在溫度升上，還要消耗在使（shǐ）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量才（cái）能使物（wù）料熔化。

注塑過程中，塑（sù）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（rè）傳遞速（sù）率正比於被加熱材料和熱源之間（jiān）的溫差。

一般冷卻要比熔（róng）化快（kuài），因為大體上料筒（tǒng）與物料溫差小，熔料與模具溫差（chà）大。加熱時間取決於（yú）料筒內壁與（yǔ）料層（céng）之（zhī）間的溫差和料層厚度。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫度在加熱（rè）物料中傳遞的速度，又稱導熱係數其值是由單位質量的（de）物料（liào）溫（wēn）度升高1度（dù）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（xiǎng）較（jiào）大。

5導熱係數

導熱係（xì）數反映了（le）材料傳播熱量的速度。導熱係數愈高，材料內（nèi）熱傳遞愈快。由於聚（jù）合物導熱係數很低（dī），所以無論在料筒中加熱還是其熔體（tǐ）在

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

時也是為了增加熱（rè）慣性，保證物料能良好穩定地傳熱，有時還（hái）利用聚合物的低導熱特性，采用（yòng）熱（rè）流道模具（jù）等。聚合物導熱係數隨溫度升高而

增加。結晶型塑料的導熱係數對溫度的依賴性要比非結晶型的顯著（zhe）。

6 密度與比容

密度增加會使製品中的氣體和溶劑滲透率減少，但（dàn）是使製品的拉（lā）伸強度，斷（duàn）裂伸長，剛度硬（yìng）度以及軟化溫度提高；使壓縮性，衝（chōng）擊強度，流

動性，耐蠕（rú）變性能降低。

在注塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷（lěng）卻（què）反複（fù）的熱過程溫度，梯度和聚合物形態的變（biàn）化都很大，所以（yǐ）密度也在不斷地發生變化，這對

注塑製品質量起著重要的影響。

比容反映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，各種狀態下的膨脹與壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是（shì）非常重要的參（cān）數。

7 膨脹係數（shù）與壓縮係數

比容在恒壓下由溫度而引起的變化，即為膨脹係數。聚合（hé）物從高溫到低溫表（biǎo）現出比容（róng）逐漸減少的收縮特性。聚合物比容不僅取決於溫度而且

取決於壓力（lì）。聚合物比容在不（bú）同溫度下都隨壓力而變化，壓力增高比容減小而（ér）密（mì）度加大。這種性質對於用壓力來控製製品的質量和尺寸精（jīng）度

有重要（yào）意義。

二（èr） 聚合物的熱物理（lǐ）性能

1玻璃化溫度

聚合物的玻璃化溫度是指線（xiàn）型（xíng）非結晶型聚合物由玻（bō）璃態向高彈態或者由（yóu）後者向前者的（de）較變溫度。就（jiù）是大分子鏈段本身開始變（biàn）形的溫（wēn）度當溫度

高於玻璃（lí）化溫度時，大分子鏈開始自由活動，但還不是整（zhěng）個分子鏈段的運動（dòng）。這時表現出高彈性的橡膠性能；當低於玻璃化溫度時（shí），鏈段被（bèi）

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

高聚物的自（zì）由（yóu）體（tǐ）積理論認（rèn）為，高聚物分子結構所占有的整個體積分成（chéng）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（zhī）間的自

由空間。當溫度降低時分子（zǐ）鏈動能（néng）減少，自由空間減少，當溫度升高時，分子鏈段動（dòng）能增加，自由空間也增加：當溫度達到（dào）玻璃化時，急（jí）劇

產生（shēng）內聚力，聚合（hé）物（wù）膨脹，鏈段（duàn）開始（shǐ）旋轉，鏈段擁有的能量足以使鏈段活動起來所以自由空間的體積突然增加。

高聚物在玻璃化溫度以上（shàng）的總自（zì）由體積等於玻璃（lí）化溫度下的自由體積與熱膨脹係數乗\以溫升之和。在預塑化時，位於螺槽中的高分（fèn）子固態物

料，在（zài）升至玻璃化溫度以後，隨著溫度（dù）的升高物料自由體積會增加，其比容也（yě）會加大，但由於螺槽容積的限製會使物料產生內壓（yā），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（bǐ）容，密度，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（hé）物相變溫度和高（gāo）聚（jù）物性質。

對於理解塑料在料筒中加熱（rè），塑料化過程中從加（jiā）料段向壓（yā）縮段物態（tài）轉變，溫升，溫升速率，螺杆轉速，背壓等工藝因素的影響（xiǎng）將起重要作用。

這（zhè）些對於控製製（zhì）品脫模時的物性狀（zhuàng）態，頂出溫度（dù）和頂出時間是重要的。

2 熔（róng）化溫度（熔點）

熔化溫度是指結（jié）晶型聚合物從高分子（zǐ）鏈結構的（de）三維有序態轉變為無序的粘流態時的溫度。轉（zhuǎn）變點（熔點）對（duì）於低分子（zǐ）材（cái）料來說，熔化過程是

非常窄的，有較（jiào）明顯的（de）熔點；而對（duì）於結晶型高聚物來說，從達到玻璃化溫度就開始（shǐ）軟化，但從高彈態轉變為粘流態的液相時卻沒有明（míng）顯的熔

點，而是有一個向粘流態轉變（biàn）的溫（wēn）度範圍。

對高聚物來（lái）說，玻璃化（huà）溫（wēn）度，熔化溫度或溫度範圍（wéi）都是變相點。有較明顯（xiǎn）的（de）變（biàn）化範圍，從（cóng）分子結構觀點看，都（dōu）是大（dà）鏈段運動的結果。

一般有增塑劑的聚（jù）合（hé）物熔點要比無增塑劑的要低，共聚（jù）物的熔點要比組成共聚物中（zhōng）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（róng）點以上，然後以降低15~20度的溫度梯度依次（cì）設定第二段和（hé）第一段的料筒溫度

為宜。

3 分解溫度及燃燒特性

熱（rè）分解溫度是指在氧氣存在條件下，高聚物（wù）受熱後開始分解的溫度範圍。依聚合物化（huà）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（zài）注射階段，隻要聚合（hé）物局部溫度達到（dào）分解（jiě）溫（wēn）度，高（gāo）分子物料就會訊速生成低（dī）分子量的可燃性物

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

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

注塑時，對聚合物分解溫度的控製是十分重要（yào）的（de），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（wēi）害人體。

三聚合物降解及熱穩定性

所謂（wèi）降解，是指遞解（jiě）分（fèn）解作用，在高分子化學中，通常是指在化學或物理作用下（xià），聚合物分子的聚合度降低過程，聚合物在熱，力，氧氣，

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

在注塑中力，水，氧（yǎng）通過溫度對（duì）聚降（jiàng）解起重要影響，在高溫時氧和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的降低而減小。

熱（rè）降解是指某些聚合物在高溫下時間過長，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（nèi）部和分子外部結構有關；是否有分解的雜質有關（guān）；能引起高聚物降解的雜質，一般都是熱降解的崔化（huà）

劑，如：PVC 分解的產物是氯化氫，POM分（fèn）解產物是甲（jiǎ）醛，它們有著（zhe）加劇高聚物降解的作用。

所謂熱穩定性是指聚合物（wù）在高溫（wēn）下分子鏈抗化學分解能力及耐化（huà）學變化的溫度熱降解溫度稱為穩定性溫度略高於分解溫度（dù）。對於某些熱穩定

較差（chà）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（hé）物的降解有影響外，還有在溫度場（chǎng）中所經（jīng）曆的（de）反複加工次數有關。不同的聚合物在（zài）反複加工後熱降解（jiě）和融熔指

數有著較大（dà）的差異。在正常溫度（dù）下PS, PC, PP,經數次加工（gōng）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現（xiàn）象。

聚合物在剪切應力作（zuò）用下纏結著的大（dà）分子在外力（lì）作用下，沿力的方向上發生流動（dòng），分子鏈之間（jiān）發生解脫，當解脫發生障礙時，分子鏈將受到

很大的牽引（yǐn）力，當超過鏈的強（qiáng）度就發生鏈斷裂。

實驗證明：剪切應力（lì）.剪（jiǎn）切速率越高，分子（zǐ）量（liàng）降解速度（dù）越快，斷裂（liè）的鏈越短；當提高加熱（rè）溫度或增塑劑含量時，力的降解（jiě）作用會減小。

注塑中某些塑料的水解作（zuò）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，或在氧化作用下

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

性應加以注意（yì）。

有的塑料（liào）具有吸濕或凝集水分（fèn）傾向，因為它們含有極性（xìng）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。