一， 一般物理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑物（wù）料在注塑工藝溫度下（xià）的總熱容量（liàng）。

2 熔（róng）化熱

熔化熱又稱熔化潛熱，是結（jié）晶型聚合（hé）物在形成或熔化（huà）晶體時所需要（yào）的（de）能量。這部分能量是用來（lái）熔化高分子結晶結構的（de），所以注塑（sù）結晶型聚合

物時要比注塑非結晶（jīng）型料達到指定（dìng）熔化（huà）溫度下所（suǒ）需的能量要多。

對於非結晶型聚合物無需（xū）熔化潛（qián）熱。使POM達（dá）到注塑溫度（dù）需熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需（xū）要（yào）375J/g即可熔（róng）化。

3 比熱（rè）容

比熱容（róng）是單位重量的物料溫度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不（bú）同高聚物的比（bǐ）熱容是不同的，結晶型比非對麵（miàn）型要高（gāo）。因為加熱聚合物（wù）時（shí），補充的熱（rè）能不僅要消耗在溫度升上，還要消耗在（zài）使高分子結構

的變化（huà）上，結晶型（xíng）必須補充熔化潛熱所需的熱淚盈眶量才（cái）能使物料熔化。

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

一般冷卻要比熔（róng）化快，因為大體上料筒與物料溫差小，熔料與模具溫差大。加熱時間取決於料筒內（nèi）壁（bì）與料層之間的溫差和料層厚度（dù）。

4熱擴（kuò）散係數

熱擴散係數（shù）是指溫度在加（jiā）熱物料中傳遞的速度，又稱導熱係數其值是由單（dān）位質量（liàng）的物料溫（wēn）度（dù）升高1度時所（suǒ）需（xū）的熱量（比熱容）和材料吸收熱

量的速（sù）度（導熱係數）來決定。

壓力對熱擴散係數影（yǐng）響小，溫（wēn）度對其影響較大。

5導熱係數

導（dǎo）熱係數反映了材料傳播熱量的速度。導熱係數愈高（gāo），材料內（nèi）熱傳遞愈快（kuài）。由於聚合（hé）物導熱係數很低，所以無論（lùn）在料筒中加（jiā）熱還是其熔（róng）體在

模具中冷卻，均需（xū）花一定時間（jiān）。為（wéi）了提高加熱和冷（lěng）卻效率，需采（cǎi）取一些技術措施。如：加熱料筒要求有一定的厚度（dù），這不僅是考慮強度，同（tóng）

時也是為了增加熱慣性，保證（zhèng）物（wù）料能良好穩定地（dì）傳熱，有時還利用聚合物的低導熱特性（xìng），采用熱流道模具等。聚（jù）合物導熱係數隨（suí）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非結晶型的顯著。

6 密度與比容（róng）

密度增加會使製品中的氣體（tǐ）和溶劑滲（shèn）透率減少，但是使製品的拉伸強度，斷裂伸（shēn）長，剛度硬度以及軟化溫度提高；使壓（yā）縮性，衝（chōng）擊強度，流

動性，耐蠕變性能降低。

在注塑過程中，聚合物經曆著（zhe）冷卻—加熱—冷卻反複（fù）的熱過程（chéng）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發生（shēng）變化，這對

注塑製品（pǐn）質（zhì）量（liàng）起著重要（yào）的影響。

比容反映（yìng）了單位物質所占有的（de）體積。這是（shì）一個衡量在不同工（gōng）藝條件下高分子（zǐ）結構所占有的空（kōng）間（jiān），各種狀態下的膨脹與壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是非（fēi）常重要的參數。

7 膨脹係數與壓縮係數

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

取決於壓力（lì）。聚（jù）合物（wù）比容在不同溫度下都隨壓力而變化，壓力（lì）增高比容減小而密度加大。這種性質對於用壓力來控製製品（pǐn）的質量和尺寸精度

有重要意義。

二 聚（jù）合物的（de）熱物理性能

1玻璃化溫度

聚合物的玻璃化溫度是（shì）指線型非結晶型聚合物由玻璃態向高彈態（tài）或者由後者向前者的較變溫度。就是大分子鏈段本身開始（shǐ）變形的溫度當溫度

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

凍（dòng）結變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高彈態（tài）。而其它塑料在常溫下是處於脆韌（rèn）性的玻璃態。

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（zǐ）鏈所占有（yǒu）的空間，而另一（yī）部分（fèn）是分子鏈之間的自

由（yóu）空（kōng）間。當溫度降低時分子鏈動能減少，自由空間減少，當溫度升高時，分子（zǐ）鏈段動能（néng）增加，自由空間也增加：當（dāng）溫度達到（dào）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（duàn）活動起來所以自由空間的體（tǐ）積突然增加（jiā）。

高（gāo）聚物在玻璃化溫度（dù）以上的總自由體積等於玻璃化溫度下（xià）的自由體積與熱膨脹係數乗\以溫升之和。在預（yù）塑化時，位於（yú）螺槽中的高分子固態物

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

固體床的作用。

當高聚物的物（wù）理（lǐ）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（guāng）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（dù）和高聚物性（xìng）質。

對於理解塑料在料筒中加熱，塑料化過程（chéng）中從加料段向（xiàng）壓縮段物態轉（zhuǎn）變（biàn），溫升（shēng），溫升（shēng）速率（lǜ），螺杆轉速，背壓等工藝（yì）因素的影響（xiǎng）將起重要作用。

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

2 熔化溫度（熔點）

熔化溫度（dù）是指結晶型聚合物從高分子（zǐ）鏈結構的（de）三維有（yǒu）序態轉變為無序的粘流態時的溫度。轉變點（熔點（diǎn））對於低分子材料來說，熔化過程是

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

點，而是有一個向粘流態轉變（biàn）的溫度範圍。

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

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

注塑時，料筒的第三段溫（wēn）度（靠近嘴溫的溫度（dù））都要設定（dìng）在（zài）熔點以上，然後以降低15~20度的溫度梯度依（yī）次設定第二段和第一段的料筒溫度

為宜。

3 分解溫度及燃（rán）燒特性

熱分解溫度是指（zhǐ）在氧氣存在條件下，高聚物受熱後開始（shǐ）分解的溫度範圍。依聚合物（wù）化學結構式不同而有顯著的差異，此外還與物料的形（xíng）態有

關。在注塑過程中，無論是在預塑階（jiē）段還是（shì）在注射階段，隻要聚合物局部溫（wēn）度達到分解溫度（dù），高分子物料就會訊速生成低（dī）分子量（liàng）的可燃性物

質。聚合物的熱分解在氧氣充足條件下是放熱反（fǎn）應，產生的熱（rè）會繼續加熱聚合物。當聚合物達（dá）到燃點時就會燃燒，燃燒體係（xì）的溫度是否會上

升，產生的燃燒熱是否和體係進行對流，都與熱分解溫度（dù），比熱容以及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（kòng）製（zhì）是十分重要的，否則分解出燃（rán）燒物質不僅會影響製品質量，還會腐蝕設備（bèi），危害人（rén）體。

三聚合物降解及熱穩定性

所謂降解，是（shì）指遞解分解作用，在高分子化學中，通常是指在化（huà）學（xué）或物理作用下，聚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（jiàng）解過程實質量大分（fèn）子鏈發（fā）生結構變化。如發生彈性消失，強（qiáng）度降低，粘度減少或增（zēng）加等現象（xiàng）。

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

熱降解（jiě）是指某些聚合物在（zài）高（gāo）溫下時間過長，發黃變色（sè），降（jiàng）解（jiě），分解等現象。

聚合物是否容易發生降解，依其分子內部和（hé）分子（zǐ）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（jiě）的雜質，一般都是熱降（jiàng）解的崔化

劑，如：PVC 分解的產物是氯化（huà）氫（qīng），POM分解產物是甲醛，它們有著加劇高聚物降解的作用。

所謂熱（rè）穩定性是指聚合物在高（gāo）溫（wēn）下分子鏈抗化學分解（jiě）能力及耐化學變化的（de）溫度（dù）熱降解溫度稱為穩定性溫度略高於分解溫度。對於某些熱穩定

較差的聚合（hé）物，其溫度（dù）範圍隻有（yǒu）5~15度。

溫度的（de）高低和（hé）變化範圍（wéi）對聚合物的降解有影響外，還有在溫度場中所經曆的反複加工次數有（yǒu）關。不同（tóng）的聚合物在反複（fù）加工後（hòu）熱降解和融熔指

數有著較大的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次加工後融熔（róng）指數（shù）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（hé）物在剪切應力作用下（xià）纏結（jié）著的大分子在外力作用下，沿（yán）力的方向上發生流動，分子鏈之間發生解脫，當解脫發生障礙時，分子鏈（liàn）將受到

很大的牽引力，當超過鏈（liàn）的強度就發生鏈斷（duàn）裂。

實驗證明（míng）：剪切應力.剪切速率越高（gāo），分子量降解速度（dù）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。

注塑中某些塑料的（de）水（shuǐ）解作用是經常發生的，水解作用是由於在聚合物中存在（zài）有可以水解的化學基團（tuán）。如：酰（xiān）胺，酯，腈等（děng），或（huò）在氧化（huà）作（zuò）用下

形成可被水解的基團。如果這（zhè）些基團在分子的（de）主（zhǔ）鏈上，水解作用會使主鏈斷（duàn）鏈而（ér）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（yì）。

有的塑料具（jù）有（yǒu）吸（xī）濕或凝集水分傾向，因為它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。