一、一般物理性能

1總熱容量

總（zǒng）熱容（róng）量是指注塑物料在注塑工（gōng）藝（yì）溫度下（xià）的總熱容量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛熱，是結晶型聚（jù）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高分（fèn）子結晶結構的，所以注塑結晶型聚合

物時要比（bǐ）注塑非結晶型料達到指定熔化溫度（dù）下（xià）所（suǒ）需的能量要多。

對於非結晶型（xíng）聚合物無需熔化潛熱。使POM達到注塑溫（wēn）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（shì）單位重量的物料溫度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱（rè）容是不同的，結（jié）晶型（xíng）比非對麵型要高。因為加熱聚合物（wù）時，補充的熱能不僅要消耗在溫度升上，還要消耗在使高（gāo）分子結構

的變化上，結晶型必須補（bǔ）充熔化潛熱（rè）所需的熱淚盈眶量才能使（shǐ）物料熔化（huà）。

注塑過程中，塑料加熱或（huò）冷卻特性是由聚合物的熱含量與溫差所決定的。熱（rè）傳遞速率正比於被加熱材料和熱源之（zhī）間的溫差。

一般冷卻要比熔化快（kuài），因為（wéi）大體上（shàng）料筒與物料溫差（chà）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熱擴散係數

熱（rè）擴散係數是指溫度在加熱物料（liào）中（zhōng）傳遞的速度（dù），又稱導（dǎo）熱係數其值是由單位（wèi）質量的物（wù）料溫度升高1度時所需的熱量（比熱（rè）容）和材料吸收熱

量的（de）速度（導熱係數）來決定。

壓（yā）力對（duì）熱擴散係數（shù）影響（xiǎng）小，溫度對其影響較大。

5導熱係數

導熱係數反映了材料（liào）傳播熱量的速度。導熱係數（shù）愈高，材料內熱（rè）傳遞愈快。由於（yú）聚合物導熱係數很低，所以無論在料筒中加（jiā）熱還是其熔體在

模具中冷卻，均需花一定時間。為了提高加熱和冷卻效率，需采（cǎi）取一些（xiē）技術措施。如：加熱料筒要（yào）求有一定的厚度，這不僅是（shì）考（kǎo）慮強（qiáng）度，同

時（shí）也是為了增加熱（rè）慣（guàn）性，保證物料能（néng）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（liú）道模具等。聚合物導熱係數隨溫度升（shēng）高而

增（zēng）加。結（jié）晶型塑料的（de）導熱係數對溫度的（de）依賴性要比非結晶型的顯著。

6 密度與比容

密度增加會使製品中的氣體和（hé）溶劑滲透率減少，但是使製品的拉伸強度，斷（duàn）裂伸長，剛度硬度以及（jí）軟化溫度提高；使壓縮性（xìng），衝擊強度，流

動性，耐蠕變性能降低。

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

注（zhù）塑製品質量（liàng）起著重要的（de）影響。

比容反映了單位物質所占有的體積。這（zhè）是一個（gè）衡量在不同工（gōng）藝條件下高分子結構（gòu）所占有的空間，各種狀態下的膨脹（zhàng）與壓縮，製品的（de）尺寸收縮（suō）

等方麵是非常（cháng）重要的參數。

7 膨脹（zhàng）係數與壓縮（suō）係數

比容在恒壓下由溫度而引起的變化，即為膨脹（zhàng）係數。聚合物從高溫到低溫表現出比容（róng）逐漸減少（shǎo）的（de）收（shōu）縮特（tè）性。聚合物比容不僅取決（jué）於溫度而且

取決於壓力。聚合物比容在不同溫度下都隨（suí）壓力而變化，壓力增高比容減小而密度加大。這種性質對於用（yòng）壓力來控製製品的質量（liàng）和尺寸精度

有重要意義（yì）。

二 、聚（jù）合物的熱（rè）物理性能

1、玻璃（lí）化溫度

聚合物的玻璃化溫度是指（zhǐ）線型非結晶（jīng）型（xíng）聚合（hé）物由玻璃態向高（gāo）彈態或者由後者向前者的（de）較變溫度。就是大分子鏈段本身開始變（biàn）形的溫度當溫度（dù）

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

凍結變成堅硬的固態（tài）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（ér）其它塑料在常溫下是處於脆（cuì）韌性的玻璃態。

高聚物（wù）的自由體積理論認為，高聚物分子結（jié）構所占有的（de）整個體（tǐ）積分成兩部分。一部分是分子鏈所占有（yǒu）的空間，而另（lìng）一部分是分（fèn）子鏈之間的自

由空間。當溫度（dù）降低時分子鏈動能減少，自由空間減少，當溫度（dù）升高時，分子鏈段（duàn）動能增加，自由空間也增（zēng）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，鏈段擁有的能量足以使鏈（liàn）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（wēn）度以上的總自由體積等於（yú）玻（bō）璃化溫度下的自由體積與熱膨（péng）脹係數乗（chéng）\以溫升（shēng）之和。在預塑化時，位於螺槽中的高分（fèn）子固（gù）態物（wù）

料，在升至玻璃化溫度以後，隨著溫度的升高物料自由體積會增加，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

固體床（chuáng）的作用。

當高聚物（wù）的物（wù）理形（xíng）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（diàn）常數等都跟著（zhe）變化，因此利（lì）

用這（zhè）些關係可以（yǐ）測定聚（jù）合物相變溫度和高聚物性質。

對於理解塑料（liào）在料（liào）筒中加熱，塑料化（huà）過程中從加料段向壓縮段物（wù）態轉變，溫升，溫升（shēng）速率，螺杆轉速，背壓等工藝（yì）因素（sù）的（de）影響將起重要作（zuò）用。

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

2 、熔化溫度（熔（róng）點）

熔化溫（wēn）度是指結晶型聚合物從（cóng）高分子鏈結構（gòu）的三維有序態轉變為無序的粘流態時的溫度。轉變點（熔（róng）點）對於低分子材（cái）料來說，熔化過程是

非常窄的，有較明顯的熔點；而對（duì）於結晶型（xíng）高聚物來（lái）說，從達到玻璃化溫度（dù）就開始軟化，但從高彈態轉變為粘流態的液（yè）相時卻沒有明顯的熔

點，而是有一個向（xiàng）粘流態轉變的溫度（dù）範圍（wéi）。

對高（gāo）聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫度範（fàn）圍都是變相（xiàng）點。有（yǒu）較明（míng）顯的變化（huà）範圍，從分子結構（gòu）觀點看（kàn），都是大鏈段運動的結（jié）果。

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

注塑時，料筒的第三段溫度（靠近嘴溫的溫度）都要設定在熔點以上，然後以降低15~20度的溫度梯（tī）度依次設定第二段和第一段的料筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及燃燒特性

熱分解溫度（dù）是指在氧氣存在（zài）條件下，高聚物受熱後開始（shǐ）分解的溫度範（fàn）圍。依聚合物化學結（jié）構式不同而有顯（xiǎn）著的差異，此（cǐ）外還與物料的形（xíng）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（wù）局部溫度達到分解溫度（dù），高分子物料就會訊速生成低分子量的可燃性物

質。聚合物的（de）熱分（fèn）解在氧氣充（chōng）足條件下（xià）是放熱反應，產生的熱（rè）會繼續加（jiā）熱聚合物。當聚合物達到燃點時就會燃燒，燃燒（shāo）體係的溫度是否會上

升，產生的（de）燃（rán）燒熱是否和體係（xì）進行（háng）對流，都與熱（rè）分解溫度，比熱容以及導熱係數等物理性能有密切關係。

注塑時，對聚合物分解（jiě）溫（wēn）度的控製是十分重要（yào）的，否則分（fèn）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（sān）、聚合物降解及熱穩定性

所謂降解（jiě），是指遞解分解作用（yòng），在高分子化學中，通常是指在（zài）化學或物理作用下，聚合（hé）物分子的聚合度降低過（guò）程，聚合物在熱，力，氧氣，

水及光輻（fú）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構變化。如發生（shēng）彈性消失，強度（dù）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（gāo）溫時氧和水更能使聚合物分解。剪切力的作用（yòng）會因高溫時聚合物粘度的（de）降低而減小（xiǎo）。

熱降解是指某些聚合物在高溫下時間過長（zhǎng），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（zǐ）外（wài）部結構（gòu）有關；是（shì）否有分解的雜質有關；能引起高（gāo）聚物降解的雜質，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（shì）甲醛，它們有著加劇高聚物降解的作（zuò）用。

所謂熱穩定性是指聚合（hé）物在高溫下分（fèn）子鏈抗化學分解能力及耐化學變化的（de）溫度熱降解溫度稱為穩定性（xìng）溫度略高於分解溫度（dù）。對於某些熱穩定

較差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高低和變化範圍對聚合物的降解有影響外，還有在溫度場中所（suǒ）經曆的反複加（jiā）工次數有關。不同的聚合物在反複加工（gōng）後熱降解和融熔指（zhǐ）

數有著較大的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次加工後融（róng）熔指數（shù）升高的傾向。而PE，抗衝擊（jī）PS醋酸纖維素等（děng）有下降的現象。

聚合物在（zài）剪切應力作用（yòng）下纏結著的大分子在外力作用下，沿力（lì）的方（fāng）向上發生流（liú）動，分子鏈（liàn）之間發生解脫，當解脫（tuō）發（fā）生障礙時，分子鏈將受到

很大的牽引力，當（dāng）超過鏈的（de）強度就發（fā）生鏈斷裂。

實驗證明：剪切應力.剪切速率越高，分子量降解（jiě）速度越快，斷裂的鏈越（yuè）短；當提高（gāo）加熱（rè）溫度或增（zēng）塑劑含量時，力的降解作（zuò）用會減小。

注塑中某些（xiē）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（rú）：酰（xiān）胺，酯，腈等，或（huò）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）塑料具有吸濕或凝集水分傾向，因為它們含（hán）有極（jí）性親水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在（zài）注塑中都需要（yào）幹燥處理，防此水解。

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文章關鍵詞：塑料性（xìng）能