一、一般物理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑物料在注（zhù）塑工藝溫度下的（de）總熱容量。

2 熔（róng）化（huà）熱

熔化熱又稱熔化潛熱，是（shì）結（jié）晶型（xíng）聚合物在形成或熔化（huà）晶體時所需要的能量。這部（bù）分能量是用來熔化高分子（zǐ）結晶結構的，所以注塑結晶型聚合（hé）

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（xíng）聚合物無需熔化潛熱。使POM達到注塑溫度（dù）需（xū）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（chóng）量的（de）物料溫度上升（shēng）1度時所需熱（rè）量[J/kg.k]。

不同高聚物（wù）的比熱容是不同的，結晶（jīng）型比非（fēi）對麵型要高。因為加熱聚（jù）合物時，補充（chōng）的熱能不僅要消耗在溫度升（shēng）上，還要消耗在使高分子結構

的變化上，結晶型必須補充熔化潛熱所需的熱淚盈眶量才能使物料熔化。

注塑過程中，塑料加熱或冷（lěng）卻特性是由聚合物的熱含量與溫差所決（jué）定的（de）。熱傳遞速率正比於被加熱材料和熱源之間的溫差。

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

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫度（dù）在加熱物料中傳遞的速度，又（yòu）稱導（dǎo）熱係數其值是由單位（wèi）質量的物料溫度升高（gāo）1度時所需的熱量（比熱容）和材料吸收熱（rè）

量（liàng）的速（sù）度（導（dǎo）熱係數）來決（jué）定。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對其影響較大。

5導熱係數

導熱係（xì）數反映了材（cái）料傳播熱量的速度。導（dǎo）熱係數（shù）愈高，材料內熱傳遞（dì）愈快。由於聚合物導熱係數很低，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（huā）一定時間（jiān）。為了提高加熱和冷卻效率，需采取一些技術措施。如：加熱料（liào）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（jiā）熱慣性，保證物料能良好穩定地傳熱，有（yǒu）時還利（lì）用聚合（hé）物的（de）低導熱（rè）特性，采用熱流道模具等（děng）。聚合物導熱係數隨溫度升高而

增加（jiā）。結晶型塑料的導熱係數對溫度的依賴性要比（bǐ）非結晶型的顯著。

6 密度與比容

密（mì）度增加會使製品中的氣體和溶（róng）劑滲透率減少，但是使製品的拉伸強度，斷裂伸（shēn）長，剛度（dù）硬度以及軟化溫度（dù）提（tí）高；使壓縮性，衝擊強度，流

動（dòng）性，耐蠕變性能（néng）降低。

在注塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱過程（chéng）溫度，梯度和聚合物形態（tài）的變化都很大（dà），所以密度也在不斷地發生變化，這對

注塑製品質量起（qǐ）著重要的影（yǐng）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（yā）縮，製（zhì）品的尺寸收縮

等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（yā）下由（yóu）溫度而引起的變化，即為膨（péng）脹係數。聚合物從高（gāo）溫到低溫表現出比容逐漸減少的收縮特性。聚合物比容不僅取決於溫（wēn）度而且

取決於壓力。聚合物比容在不同溫度下都隨壓力而變（biàn）化，壓力（lì）增高比容（róng）減小而密度加大。這種性質對於用壓（yā）力來控製製品的質（zhì）量和尺寸精度

有重要意義。

二 、聚合物的熱物理性能（néng）

1、玻璃化溫度

聚合物的玻璃化（huà）溫度是指線型非結晶型聚合物由玻璃態向高彈態或者由後者（zhě）向前者的較（jiào）變（biàn）溫度。就是大分子鏈段本身開始變形的溫（wēn）度當溫度（dù）

高於玻璃化溫度時，大（dà）分子鏈開始自由活動，但還不是整個分子鏈段的運動。這（zhè）時（shí）表現出高彈性（xìng）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或（huò）玻璃態。橡（xiàng）膠的玻璃化溫度低於室溫。所以（yǐ）橡膠在常溫下處於高彈態。而其它塑料在常溫下是處於脆韌（rèn）性的（de）玻璃態。

高聚（jù）物的自（zì）由體積理（lǐ）論認（rèn）為，高聚物分子結構所（suǒ）占有的整個（gè）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。當溫度降低時分子鏈動能減少，自由空間減（jiǎn）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（dá）到玻璃化時，急劇（jù）

產生內聚力，聚合物（wù）膨脹，鏈段（duàn）開始旋轉（zhuǎn），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（rán）增加。

高聚物在玻璃化溫度以上的總自由體積等於玻璃化（huà）溫度下的自由體積（jī）與熱膨脹係（xì）數乗\以溫升之和。在預塑化時，位於螺槽中的高分子固態（tài）物

料，在升至玻璃化溫度以後，隨著溫度（dù）的（de）升高物料（liào）自由體積會增加，其比容也會加大（dà），但由於螺槽容積的限製會（huì）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（shí），許（xǔ）多物理性質如比熱容，比容，密度，導熱係（xì）數，膨脹係數，折光指數，介電常（cháng）數等都跟著變（biàn）化，因此利

用這些關係可以（yǐ）測定聚合（hé）物相變（biàn）溫度和高聚（jù）物性質。

對於（yú）理解塑料在料筒中加熱，塑料化（huà）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（zhè）些（xiē）對於控製製品脫模時的物性狀態，頂出溫度和頂出時間是重要的。

2 、熔化溫度（dù）（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚（jù）合物從高分子鏈結構的三維有序態轉變（biàn）為無序的粘流（liú）態時的（de）溫度。轉（zhuǎn）變點（熔點）對（duì）於低分子材（cái）料來說，熔化過程是（shì）

非常窄的，有較明顯的熔點；而對於結晶（jīng）型高聚物（wù）來說，從達（dá）到玻璃化溫度就開始軟化，但從高彈（dàn）態轉變為粘（zhān）流態的液相時卻沒有明顯（xiǎn）的熔（róng）

點，而是有（yǒu）一個向粘流（liú）態轉變的溫度範圍。

對高聚（jù）物來說，玻璃化溫度，熔（róng）化（huà）溫度或溫度範圍都是（shì）變相點。有（yǒu）較明顯的變（biàn）化範圍，從分子結構觀點看，都是大鏈段運動的結果。

一般有（yǒu）增塑劑的聚合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較高均聚物的熔點要（yào）低些。

注塑時，料筒的第三（sān）段溫度（靠近嘴溫的（de）溫（wēn）度）都要設定在熔點以上，然後以降低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（wēn）度及燃燒特性

熱分解溫度是指在氧氣存在條件下，高聚（jù）物受熱後開始分（fèn）解的溫度範圍。依聚合物化學結構式（shì）不同而有顯著的差異，此（cǐ）外（wài）還與物料的形（xíng）態有

關。在注塑過程中（zhōng），無論（lùn）是在預（yù）塑階段還（hái）是（shì）在注射階段，隻要聚合物局部溫度達到分解溫度，高分子物料就會（huì）訊速生成低分（fèn）子量的可燃性物

質。聚合物的熱分（fèn）解在氧氣充足條件下是放熱反應，產生的熱會（huì）繼續加（jiā）熱聚合物。當聚合物（wù）達到燃點時就會（huì）燃燒，燃（rán）燒體係的溫度（dù）是否會上

升，產生的（de）燃燒熱是否和體係進行對流，都與熱分解溫度，比熱容以及導熱係數等物（wù）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的，否則分解出燃燒物質不僅會影響製品質量，還會腐蝕（shí）設（shè）備，危害（hài）人體。

三、聚合物降解及熱（rè）穩定性

所謂降解，是（shì）指遞解分解（jiě）作用，在高分子化（huà）學中，通常是指在化學或物理作用下，聚合物分子的聚合度降低過程（chéng），聚合（hé）物在熱，力，氧氣，

水及光輻射等作用下往往發生降解。降解過程實質量大分子（zǐ）鏈發生結構變（biàn）化。如發生彈性（xìng）消（xiāo）失，強度降低，粘度減少（shǎo）或增加等現象。

在注塑中力，水（shuǐ），氧（yǎng）通過溫度對聚（jù）降解起重要影（yǐng）響，在高溫時氧和（hé）水更（gèng）能使聚合物分解（jiě）。剪（jiǎn）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（mǒu）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（shēng）降解，依其分子內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（shì）熱（rè）降解的崔化

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

所謂熱（rè）穩定性是指（zhǐ）聚合物在（zài）高（gāo）溫下分子鏈抗化學（xué）分（fèn）解能力及耐化學（xué）變化的溫度熱降解（jiě）溫度（dù）稱為穩（wěn）定性溫（wēn）度略高於分解溫度。對於某些熱（rè）穩定

較（jiào）差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度（dù）。

溫度的高低和變化範（fàn）圍對聚合物的（de）降解有影響外，還有在溫（wēn）度場中所經曆的（de）反複加（jiā）工（gōng）次數有關。不同的（de）聚合物在反複加（jiā）工（gōng）後熱降解和融熔指

數有著較大的差異（yì）。在正（zhèng）常溫度下（xià）PS, PC, PP,經數（shù）次加工後融熔指數升（shēng）高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖維素等有（yǒu）下降的現象。

聚（jù）合物（wù）在剪切應力作用下纏結著的大分子在外力（lì）作用（yòng）下，沿力（lì）的方向上發生流動，分子鏈之間發生解脫，當解脫發生（shēng）障礙時，分子鏈將受到

很大的牽引力，當超過（guò）鏈的（de）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）量降解速度越快，斷裂的鏈越短；當（dāng）提高加熱溫度或增（zēng）塑劑含量時，力的降解作用會減小。

注塑中某些塑料的水解作用是經（jīng）常發生的，水解作用是由於在聚合（hé）物中（zhōng）存在有可以水解的化學基團。如：酰胺，酯，腈等，或在氧化作（zuò）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（shuǐ）解作用會（huì）使主鏈斷鏈（liàn）而降解。由於某些聚合物有水（shuǐ）解作用，因此對這些塑料（liào）的吸濕

性（xìng）應加以注意。

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