一， 一般物理性能

1總熱（rè）容量

總熱容（róng）量是指注（zhù）塑物（wù）料在注（zhù）塑工（gōng）藝溫度下的總熱容（róng）量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛熱（rè），是結晶型聚合物在形成或（huò）熔化晶體時所需要（yào）的（de）能量。這部分能量是用來熔化高分子結晶結構的，所以注塑結晶型聚合

物時要（yào）比注塑非結晶型料達到指（zhǐ）定熔化溫度下所需的能量（liàng）要多。

對於非結（jié）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隻需要375J/g即可熔化。

3 比熱容

比熱容是單位重量的物料溫（wēn）度上升1度時所需熱量（liàng）[J/kg.k]。

不同高聚物的比（bǐ）熱容（róng）是不同的，結晶（jīng）型比非對麵型要高。因為加熱聚合物時，補充的（de）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（xíng）必須補充熔化潛熱所需的熱淚盈眶量才能使（shǐ）物料（liào）熔化（huà）。

注塑過程中，塑料（liào）加熱（rè）或冷（lěng）卻特性是由聚合物的熱含（hán）量與溫差所決定的（de）。熱傳（chuán）遞速率（lǜ）正比於被加熱材料和熱源之間的溫差。

一般冷卻（què）要比熔化快，因為大體上（shàng）料筒與物（wù）料溫差小，熔料與模具溫差大。加熱時間取決於料筒內壁與料層之間的溫差和料層（céng）厚度。

4熱擴散係數

熱（rè）擴（kuò）散係數是指溫度在加（jiā）熱物料中傳遞的速度，又稱導熱係數其值（zhí）是由單位（wèi）質量的物料溫度升高1度時所需的熱量（比熱容（róng））和材料吸收熱

量的速度（導熱（rè）係數）來決定（dìng）。

壓力對熱（rè）擴（kuò）散係數影響小，溫度對其影（yǐng）響較大。

5導熱係數

導熱（rè）係數反（fǎn）映了材料傳播熱量的速度（dù）。導熱係數愈高，材料（liào）內熱傳遞愈快。由於聚合物導（dǎo）熱係數很低，所以無論在料（liào）筒中加（jiā）熱還是其熔體在

模具中冷（lěng）卻，均需花一定時間。為了提高加熱和冷卻效（xiào）率，需采取（qǔ）一些技術措施（shī）。如：加熱料筒要（yào）求有一定的（de）厚度，這不僅是考慮強度，同

時也是為了增加熱慣（guàn）性，保證（zhèng）物料能良好穩定地（dì）傳熱，有時還利用聚合物的低（dī）導熱特性，采用熱流道模具等。聚合物（wù）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（bǐ）非結晶型的（de）顯著。

6 密度（dù）與比容

密（mì）度增加（jiā）會使製品中的氣（qì）體和溶劑滲透率減少，但是（shì）使（shǐ）製（zhì）品的拉伸強度，斷裂伸長，剛度硬度以及軟化溫度（dù）提高；使壓縮性，衝（chōng）擊強度，流

動性，耐蠕變性（xìng）能降低。

在注（zhù）塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱（rè）過程溫度，梯度（dù）和聚合（hé）物形態的變化都（dōu）很大（dà），所以密度也（yě）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（zhì）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（zhuàng）態下的膨脹（zhàng）與壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是非常重要的參數。

7 膨脹係數與壓縮係數

比容在恒壓下由溫度而引起的變化，即為膨（péng）脹係數。聚合物（wù）從高溫到（dào）低溫表現出比容（róng）逐（zhú）漸（jiàn）減少的收縮（suō）特性。聚合物比容（róng）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壓力而變化，壓力增高比容減小而密度加大。這種性質對（duì）於用壓力（lì）來控製製（zhì）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非結晶型聚合物由（yóu）玻璃態向高彈態或者由後者向前者的較變溫度。就是大（dà）分子鏈段（duàn）本身開始（shǐ）變形（xíng）的溫度當溫度

高於玻璃化溫度時，大分子鏈開始自（zì）由活（huó）動，但還不是整個（gè）分子鏈段的運動。這時表（biǎo）現出高彈性的（de）橡膠性能（néng）；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。橡膠的玻璃化溫度（dù）低於室溫。所以橡（xiàng）膠在常溫下處於高彈態。而其它塑料在常溫（wēn）下是處於（yú）脆韌性的玻璃態。

高聚物的自（zì）由體積理論（lùn）認為，高聚物分子結構所占有的整個體積分（fèn）成兩部分。一部分是分子鏈所占有的空間（jiān），而另一部分是分子（zǐ）鏈之間的自

由空間。當（dāng）溫度降低時分子鏈動能減少，自由空間減少，當溫度升（shēng）高時，分子鏈段動能增加，自由空間也增（zēng）加：當溫（wēn）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段活動起來所以自由空間的體積突然增加（jiā）。

高聚物在玻璃化溫度以上（shàng）的總自由體積等於玻璃化溫度（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積會增加，其比容也會加大，但由（yóu）於螺槽容積的限（xiàn）製會使物料產生內壓，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（xìng）質如比（bǐ）熱容，比容，密度，導熱係數，膨脹係（xì）數，折光指數，介（jiè）電常數等都跟著變化，因此利

用（yòng）這（zhè）些關係可以測定聚合物相變溫度和高聚物性質（zhì）。

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

這些對於控製製品（pǐn）脫模時的物性狀態，頂出溫度和頂出時間是重要的。

2 熔化溫度（熔點）

熔（róng）化溫度（dù）是指結晶型聚（jù）合物從高（gāo）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。轉變點（熔點）對於低分子材料來說，熔化過程（chéng）是

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

點，而是有一個向粘流（liú）態轉變的溫度範圍。

對高聚物來說，玻璃（lí）化溫度，熔化溫度或（huò）溫度範圍都是變相點。有較（jiào）明顯的（de）變化（huà）範圍，從分子結構觀點看，都是大鏈段運動的結果。

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

注（zhù）塑（sù）時，料筒的（de）第三（sān）段溫度（靠近嘴溫的溫度（dù））都要設定在熔點以上，然後以降低15~20度的（de）溫度梯度依次設（shè）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

熱分解溫度是指在氧氣存在條件（jiàn）下，高聚物受熱後開始分解（jiě）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（yù）塑階段還是在注射階段，隻要聚合物局部溫度達到分解溫度，高（gāo）分子物料就會訊速生成低分子量（liàng）的可燃性物

質（zhì）。聚合物（wù）的熱分（fèn）解在氧氣（qì）充足條件下是放熱反應，產生的熱（rè）會繼續加熱聚（jù）合物。當聚合物達到燃點（diǎn）時就會燃燒，燃燒體係的溫度是（shì）否會上

升，產生的燃燒熱是否和體係進行（háng）對流，都與熱分解溫度，比熱容以及導熱係數等（děng）物理性能有密切關係。

注塑時，對聚合物分（fèn）解溫度的（de）控製是十分重要的，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（hài）人體。

三聚（jù）合物降解及熱穩定性（xìng）

所謂降解，是（shì）指遞解分解作用，在（zài）高分子化學中，通（tōng）常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（chéng）實（shí）質量大分子鏈發生結構變化。如發生彈性消失，強度降低，粘度減少或（huò）增加等現象（xiàng）。

在（zài）注塑中力，水，氧通過溫度對聚降解起重要影響，在高溫時氧和水更能使（shǐ）聚（jù）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。

熱降解是指某些聚合物在高溫（wēn）下時間（jiān）過長，發黃變（biàn）色，降解，分解等現象。

聚合物是否容易發生降解，依（yī）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；能引起高聚物降解的雜質，一般都是熱降解（jiě）的崔化

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

所謂熱穩定性是指聚（jù）合物在高（gāo）溫下分子鏈（liàn）抗化學分解能力及耐化學變化的溫度熱降解溫度稱為穩（wěn）定性溫（wēn）度略高於分解溫度。對於某些（xiē）熱（rè）穩定

較差的聚合物，其溫度範圍隻（zhī）有5~15度。

溫度的高低和變化（huà）範（fàn）圍對聚合物的降（jiàng）解有影響外（wài），還有（yǒu）在溫度場中所（suǒ）經曆的反複（fù）加工次數有關。不同的聚合物在反複加工後熱降解（jiě）和融（róng）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（hòu）融熔指數升高的（de）傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖維素（sù）等有下降的現象。

聚合物在剪切應（yīng）力作用下纏結著的大分子在外力作用下，沿力的方（fāng）向上發生流動，分子鏈之間發生解脫，當解（jiě）脫發生障礙時，分子鏈將受到（dào）

很大（dà）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（zǐ）量降（jiàng）解速度越快，斷裂的鏈越短；當提高加熱溫度或增塑劑含量時，力的降解作用會減小（xiǎo）。

注（zhù）塑中某些塑料的水解（jiě）作用是經常發生的，水（shuǐ）解作用是由於在聚合物中存（cún）在有可以水解（jiě）的化學基團。如：酰胺，酯，腈等（děng），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作用，因此對這些塑料的吸濕

性（xìng）應加以注意。

有的塑料具有吸（xī）濕（shī）或凝集水分傾向，因為它們含有極（jí）性親水基（jī）團（tuán），如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需要幹（gàn）燥處理（lǐ），防此水（shuǐ）解（jiě）。