一， 一般物理性能

1總熱（rè）容量

總熱容量是指（zhǐ）注塑物料在注塑工藝溫度下的總熱容（róng）量。

2 熔化熱（rè）

熔化熱又稱熔化潛熱，是結晶型聚合物在形成（chéng）或熔化晶體時所需要的能量。這（zhè）部分（fèn）能量是用來熔化高（gāo）分子結晶結構的，所（suǒ）以注（zhù）塑結晶（jīng）型聚合

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

對於（yú）非結晶型聚合物無需熔化潛熱（rè）。使（shǐ）POM達到注塑溫度（dù）需熱（rè）約452/g(100.8cal/g),PS隻需要375J/g即可熔（róng）化。

3 比熱容

比熱容是單位重量的物（wù）料溫度上升1度時所需熱（rè）量[J/kg.k]。

不（bú）同高聚物的比熱容是不同的，結晶型比非對麵型要高。因為加熱（rè）聚（jù）合物時，補充（chōng）的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（biàn）化上，結晶型必須補充熔化（huà）潛熱所需的熱（rè）淚盈眶量才能（néng）使物（wù）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（hé）熱源之間的溫差。

一般冷卻要比熔化快，因為大（dà）體上料筒（tǒng）與物料（liào）溫差（chà）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（hé）料（liào）層厚（hòu）度。

4熱擴散（sàn）係數

熱擴散係（xì）數是指溫度在加熱物料中傳遞的速（sù）度，又稱（chēng）導熱係數其值是由單位（wèi）質量的物料溫度升高1度時所需（xū）的熱量（比熱容）和材料吸收熱

量的速度（導（dǎo）熱係數）來決定。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對其影響較大（dà）。

5導熱（rè）係數

導（dǎo）熱係數反映了材料傳播熱量的速度（dù）。導熱係數愈（yù）高，材料內熱傳遞（dì）愈快。由於聚合物導熱係數很低（dī），所以無論在料筒中加（jiā）熱（rè）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（jì）術措施。如：加熱料筒要求有一定的厚度，這不（bú）僅是考慮強度，同

時也是為了增加熱慣性，保（bǎo）證物料能良好穩（wěn）定地傳熱，有時（shí）還利用聚合物的低導熱特性，采用（yòng）熱流道模具等。聚合物導熱係數隨溫度升高而

增加。結晶型塑料的導熱（rè）係數對溫度的依賴性要比非結晶型的顯著。

6 密度與比容

密度增加會（huì）使製品中的（de）氣體和溶（róng）劑滲（shèn）透（tòu）率減少，但是使製品的拉伸強度，斷裂伸長，剛度硬（yìng）度以（yǐ）及軟化溫度提高；使壓縮性，衝擊（jī）強度，流

動性（xìng），耐蠕變性能降低。

在注塑過程中，聚合物（wù）經（jīng）曆著冷卻—加（jiā）熱—冷（lěng）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（duàn）地（dì）發生變（biàn）化，這對

注塑製品質量起著重要的影響。

比容反映了（le）單位物質所占（zhàn）有的體積（jī）。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（děng）方麵是非常重要的參數。

7 膨（péng）脹係數與壓縮係數

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

取決於壓力。聚（jù）合物比容（róng）在（zài）不同溫度（dù）下都隨壓力而（ér）變（biàn）化（huà），壓力增高（gāo）比容減小而密度加大。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（wù）的熱物理性能

1玻璃化溫度

聚合物的玻璃化溫度是指線（xiàn）型非結晶型聚合物由玻璃態向高彈態或者由後者向前者的較變溫度。就是大（dà）分子鏈段本身開（kāi）始變（biàn）形的溫度當溫度

高於玻璃化溫度時，大分（fèn）子鏈開始自由活動，但還不是整個分子鏈段的運動。這時（shí）表現（xiàn）出高彈（dàn）性的橡膠性能；當低於（yú）玻（bō）璃化溫度時，鏈段被

凍結變（biàn）成堅硬的固態或玻璃態。橡膠的玻璃化溫度低於室溫。所以橡膠在常溫下處於（yú）高彈態。而其它塑料在常溫下（xià）是處於脆韌（rèn）性的玻（bō）璃態。

高聚物的自由體積理論認為，高聚物分子結構所占有的整個體積分成兩部分。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

由空間。當溫度（dù）降低時分（fèn）子鏈（liàn）動能減少，自由空間減少，當溫度升高時，分（fèn）子鏈段動能增加，自由空間也增加：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（yǐ）使鏈段活（huó）動起來所以自由空間的體積突（tū）然增加。

高聚物在玻璃（lí）化溫度以上的總自由體（tǐ）積等於玻璃化溫（wēn）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（yú）螺槽（cáo）中（zhōng）的高分子（zǐ）固態物

料，在升至玻（bō）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，但由於螺槽容（róng）積的限製（zhì）會使物料產生內壓，並有加速

固體床的作用。

當高聚物的（de）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（rè）係數，膨脹係數，折光指數（shù），介電常數等都（dōu）跟著變化（huà），因此利

用這些關係可以測定聚合物相變溫度和（hé）高聚物性質（zhì）。

對於理解塑料在料（liào）筒中加（jiā）熱，塑（sù）料（liào）化過程中從加（jiā）料段向壓縮（suō）段物（wù）態轉變，溫升，溫升速率，螺杆轉速，背壓等工藝因素的影響將（jiāng）起重要作用。

這些（xiē）對於控製製品脫模（mó）時的物性狀態，頂出溫（wēn）度和（hé）頂出時間（jiān）是重要的。

2 熔化（huà）溫度（熔點）

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

非常窄的，有較明顯的熔點；而對於結晶型高聚物來說，從達到玻（bō）璃化溫度就開始軟化，但從高（gāo）彈（dàn）態轉變（biàn）為粘流（liú）態的液相時卻沒有（yǒu）明顯的熔

點（diǎn），而是有（yǒu）一個向粘流態轉變的溫度範圍。

對高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫（wēn）度範（fàn）圍都是變相點（diǎn）。有較明顯的變化範圍，從分子結構觀點看，都是（shì）大鏈段運（yùn）動的（de）結果。

一般有增（zēng）塑（sù）劑（jì）的（de）聚合物熔點要比（bǐ）無增塑劑的要低，共聚物的熔點（diǎn）要比組成共聚物中較高均聚物的熔點要低些。

注塑時，料筒的第（dì）三段溫度（靠近嘴溫的溫度）都要設定在熔點以上，然後以（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度

為宜。

3 分解溫度及燃燒特性（xìng）

熱分解溫度是指在氧氣存在條件（jiàn）下，高聚物受熱（rè）後開始分（fèn）解（jiě）的溫度（dù）範（fàn）圍。依聚合物化（huà）學結構（gòu）式不同而（ér）有顯著的差異，此（cǐ）外（wài）還與物料（liào）的形態有

關。在注塑過程中，無論是在預塑階（jiē）段還是在注射（shè）階段，隻要聚合（hé）物局部溫度達到分解溫度，高分子物料就（jiù）會訊速生成低分子量的可燃性物

質。聚合物的熱分解在氧氣充足（zú）條件下是放熱反應，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，燃燒體係的溫度是否會上

升，產（chǎn）生的燃燒熱是（shì）否和體係（xì）進行對流，都與熱分解溫度，比熱（rè）容以及（jí）導熱係數等物理性能（néng）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，否則分解出燃燒物質不僅會影響製品質量，還會腐蝕設（shè）備，危害人體。

三（sān）聚合物降解及熱穩定性（xìng）

所謂降（jiàng）解，是指遞解分（fèn）解作用，在高分子化學中，通常是指在化學或物理作用下，聚合（hé）物分子的聚合度降低過程，聚合物在（zài）熱，力，氧氣，

水及光輻射等作用下往（wǎng）往發生降解。降解過程實質量（liàng）大分子鏈發生結（jié）構變化。如發生彈（dàn）性消失，強度降低，粘度減少或增加等現象（xiàng）。

在注塑中力，水，氧通過溫度對聚降解起重要（yào）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（jù）合物粘度的降低而減小。

熱降解是指某些聚（jù）合物在高（gāo）溫下時間過長，發黃變色，降解，分解（jiě）等現象（xiàng）。

聚合物是否容易發生降解，依其分（fèn）子（zǐ）內部和分（fèn）子外部結構有關；是否（fǒu）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，它們有著加劇高聚物降解（jiě）的作用。

所謂熱穩定（dìng）性是指聚合物（wù）在高溫下分子（zǐ）鏈抗化（huà）學分（fèn）解能（néng）力及耐化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。對於某些（xiē）熱穩定

較差（chà）的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高（gāo）低和變化範圍對聚合（hé）物的降解有影響外，還（hái）有在溫度場中所經曆（lì）的反複（fù）加工次數有關。不同的聚合物在反（fǎn）複加工後熱降解和融熔指

數有著較（jiào）大的差異。在正（zhèng）常溫度下PS, PC, PP,經（jīng）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象。

聚合物在（zài）剪（jiǎn）切應力作用下（xià）纏結著的大分子在外力作用下，沿（yán）力的方向上發（fā）生流動，分子鏈之間發生解（jiě）脫，當解脫（tuō）發生（shēng）障礙（ài）時，分子鏈將受到

很大的牽引力（lì），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，分子量降解速度（dù）越快，斷（duàn）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。

注塑中某些塑料的水解（jiě）作用是經常發（fā）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（zài）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（de）主鏈上，水解（jiě）作用會使主鏈（liàn）斷鏈而降解。由於某些聚合（hé）物有水解作用，因此對這些塑料的吸濕

性應加以注意。

有的塑料具有吸濕或凝集水分傾向，因為它們含有極（jí）性親水基（jī）團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等（děng），在注塑中都需要幹燥處理（lǐ），防此水解。