一， 一般物理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑物料在注塑工藝溫度（dù）下的總熱容量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛熱，是結晶（jīng）型聚合物在形成或熔化晶體時所需要的能量（liàng）。這部分能量是用來熔化（huà）高分（fèn）子結晶結構的，所以注（zhù）塑結晶型聚合

物時要比注塑非結晶型料達到指定熔化溫度下所需的能量要多。

對於非結晶型聚合物無需熔化潛熱。使POM達到（dào）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（liàng）的物料溫（wēn）度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是不同的，結晶型比非對麵（miàn）型（xíng）要高。因為加熱聚合物時，補充的熱能不僅要消耗在溫（wēn）度升上，還要消耗在使（shǐ）高分子結構

的變化上，結晶型必須（xū）補充熔化潛（qián）熱所需的熱淚盈眶量才能（néng）使物（wù）料熔化。

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所（suǒ）決定（dìng）的。熱傳遞速率（lǜ）正比（bǐ）於被加熱材料和熱源之間的溫差。

一般冷（lěng）卻要比熔化快（kuài），因為大體上料筒（tǒng）與物料（liào）溫差小，熔（róng）料與模具溫差大（dà）。加熱時間取決於料筒內壁與料層之間的溫差和料層厚度。

4熱擴散（sàn）係數

熱擴散係數（shù）是指溫度在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度升高1度時所需（xū）的熱（rè）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（xì）數影（yǐng）響小，溫度對其（qí）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（dù）。導熱係數愈高，材料內熱傳遞愈（yù）快。由於聚合物導熱係數很（hěn）低，所以無（wú）論在（zài）料筒中加熱還是其熔（róng）體在

模（mó）具中冷卻，均需花一定時間。為了（le）提高加熱和冷卻效率，需采取一些技術（shù）措施。如：加熱（rè）料（liào）筒要求有一定的厚度，這不僅是考慮強度，同

時（shí）也是為（wéi）了增加熱（rè）慣性，保證物料能良好穩定地傳熱，有時還利用聚合物的低導熱特性，采用熱流道模具等。聚合物導熱係數隨溫度（dù）升高而

增（zēng）加。結晶型塑（sù）料（liào）的導熱係數對溫度（dù）的（de）依賴性（xìng）要比（bǐ）非結晶型的顯著。

6 密（mì）度與比容

密度增加會使製品中的氣體和溶劑滲透率減（jiǎn）少，但是（shì）使製品的拉伸強度，斷裂伸長，剛度硬度以及軟化溫度提高；使壓縮性，衝擊強度（dù），流

動性，耐蠕變性能降（jiàng）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，梯度和聚合物形（xíng）態的變化都很（hěn）大，所以密度（dù）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（dān）位物（wù）質所占有的體積。這是一個衡量在（zài）不同工藝條件下高分（fèn）子結構所占有的空間，各種（zhǒng）狀態下的膨脹與壓縮，製品的尺（chǐ）寸收縮

等方麵是非常重要的參（cān）數。

7 膨（péng）脹係數與壓縮係數（shù）

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

取決於壓力。聚合物比容在不同溫度下都隨（suí）壓力而變化，壓力增高比（bǐ）容減小而密度加大。這種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玻璃化溫度（dù）

聚合物的玻璃化（huà）溫度是指線型非結晶型聚合物（wù）由玻璃態向高彈態或者由後者向前（qián）者的（de）較變溫度。就（jiù）是大分子鏈段本身開始變形（xíng）的溫度當溫度

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

凍結變成堅硬的固態或玻璃（lí）態。橡膠（jiāo）的玻璃化溫度低（dī）於室溫。所以橡膠在常溫下處於高彈（dàn）態。而其它塑料在（zài）常溫下是處於脆韌（rèn）性（xìng）的玻璃態。

高聚物的自由體積理論（lùn）認為，高聚物（wù）分子結構所占有的整個體積（jī）分成兩（liǎng）部分。一部分是分子鏈所（suǒ）占有的空間，而另一部分是分子鏈之間的自

由空間。當溫度降低時分子鏈（liàn）動能減少（shǎo），自由空（kōng）間（jiān）減少，當溫度升高時，分子鏈（liàn）段動能增加，自由空間也增加：當溫（wēn）度達到（dào）玻璃化時，急劇

產生內（nèi）聚（jù）力，聚合物膨脹，鏈段開始旋（xuán）轉，鏈段擁有的（de）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（wù）在（zài）玻璃化溫度以上（shàng）的總自由體（tǐ）積等於玻璃化溫度（dù）下的自由體積與熱膨脹係數乗\以溫升之（zhī）和（hé）。在預（yù）塑化時，位於螺槽中的高分子固態物

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

固（gù）體床的作（zuò）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，介電常數等都跟著變化，因（yīn）此利

用這些關係可以測定聚合物相變溫度和高聚物性質。

對於理解塑料在料筒中加熱，塑料化過程中（zhōng）從（cóng）加料段向壓縮段物態轉變，溫升，溫升速率，螺（luó）杆轉速，背壓（yā）等工藝因素的影響將起（qǐ）重要作用。

這些對於控製製品（pǐn）脫模時（shí）的物（wù）性狀態（tài），頂出溫度和頂出時（shí）間是重（chóng）要的。

2 熔化（huà）溫度（熔點（diǎn））

熔化（huà）溫度是指結晶型聚合物從高分子（zǐ）鏈結（jié）構的三維有序態轉變為無序的粘流態時（shí）的溫度。轉（zhuǎn）變點（熔（róng）點）對於低分子材（cái）料來說，熔化過程是（shì）

非常窄的，有較明（míng）顯（xiǎn）的熔點；而對於結晶型高聚物來說，從達到玻（bō）璃（lí）化溫度就開始軟化，但從（cóng）高彈（dàn）態（tài）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（duì）高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度（dù）或溫度範圍都是變相點。有（yǒu）較明顯的變化範圍，從分子結構觀點看，都是大鏈段運動的（de）結果。

一般有增塑劑的聚合物熔點要比無增塑劑的要低，共聚物的（de）熔點要比組成共聚（jù）物中（zhōng）較高均聚物的熔點要低些。

注塑時，料筒（tǒng）的第三段溫度（靠近嘴（zuǐ）溫的溫度）都要設定在熔點以上，然後（hòu）以（yǐ）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（wēn）度

為宜。

3 分解溫度及燃燒特性

熱分解溫度是指在氧氣存在條件下，高聚物（wù）受熱後開（kāi）始分解的溫度範圍。依聚合物化學結構式不同而有（yǒu）顯著（zhe）的差異，此外還與物料的形態有

關（guān）。在注塑過程中，無論是在預塑階段還（hái）是在注射階段（duàn），隻要聚（jù）合物局部溫度達到分解溫度（dù），高分子物料就會訊速生成（chéng）低（dī）分子量的（de）可燃性物

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（huì）繼續加熱聚合物。當聚合物達到燃點時就會燃燒（shāo），燃燒體係的溫度（dù）是否會上

升，產生的燃燒熱（rè）是否和體係進（jìn）行對流，都與熱分解溫度，比熱容以（yǐ）及導熱係數等物理性能有（yǒu）密切關係。

注（zhù）塑時，對聚合物分解（jiě）溫度的控（kòng）製是十分重要的，否則分解出燃燒（shāo）物質不僅會影響（xiǎng）製品質量，還會（huì）腐蝕設備，危害（hài）人（rén）體。

三（sān）聚合物（wù）降解（jiě）及熱穩定性

所謂降解，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，聚合物分子的聚合度（dù）降低過程，聚合物在熱，力（lì），氧氣，

水及光輻射等作用（yòng）下往（wǎng）往發生降解。降解過程實質量大分子（zǐ）鏈發（fā）生結構變化。如發生彈性消失，強（qiáng）度降低，粘度減少或（huò）增加等現象。

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

熱降解是（shì）指某些聚合（hé）物在（zài）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（jiě），依其分子內部和分子外部結（jié）構有關（guān）；是否有分解的（de）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 分解（jiě）的產物是氯化氫，POM分解產物是甲醛，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在高溫下（xià）分子鏈抗化學分解（jiě）能力（lì）及耐化學變化的溫度熱降解（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（de）聚（jù）合物，其（qí）溫度範圍隻有5~15度。

溫（wēn）度的高低（dī）和變化範圍對聚合物的降（jiàng）解有影響外，還有（yǒu）在溫度場中所經曆（lì）的反複（fù）加工次數有關（guān）。不同的聚合物在反複加工後熱降解和（hé）融熔指

數有著較大的差（chà）異。在正常溫度（dù）下PS, PC, PP,經數次加工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用下纏結著的（de）大分子在外力作用下，沿力的方向上（shàng）發生流動，分子鏈之間發生解脫，當解脫發生障礙時，分子鏈（liàn）將受（shòu）到

很大的牽（qiān）引力，當超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實驗證明：剪切（qiē）應力.剪切速率越高，分子量降解速度越快，斷裂的鏈越（yuè）短（duǎn）；當提高加熱溫度或增塑劑含（hán）量時，力的降解作用會減小。

注塑中某些塑（sù）料的水解作用是經常發生的，水解作（zuò）用是由於在聚合物中存在有可以水解的（de）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（de）基團。如果這些基（jī）團（tuán）在分子的（de）主鏈上，水解作（zuò）用會使主鏈斷鏈而降解。由於（yú）某些聚合物有水解作用，因此（cǐ）對這些塑料的吸濕

性應加（jiā）以注（zhù）意。

有的塑料具有（yǒu）吸（xī）濕或凝集水分傾向，因為它們含有（yǒu）極（jí）性親水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注（zhù）塑中都（dōu）需要（yào）幹燥處理，防此水解。