一、一般（bān）物（wù）理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑物料在注塑工藝溫度（dù）下的總熱（rè）容量。

2 熔化熱

熔化熱（rè）又稱熔化潛（qián）熱，是結晶型聚合（hé）物在形成或熔化晶體時所需要的能量。這部分能量是用來熔化高分子結晶結（jié）構的，所以（yǐ）注塑結（jié）晶型聚合

物時要（yào）比（bǐ）注塑非結晶型料達到指定熔化溫度下所需的能量要（yào）多。

對於非結晶（jīng）型（xíng）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度上升1度（dù）時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比（bǐ）熱容是不同的，結晶型比非對麵型要高。因（yīn）為加熱聚合物時，補充的熱能不僅要消耗在溫（wēn）度升上，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，塑料加熱或冷卻特性是由聚合物的熱含量與（yǔ）溫差（chà）所決（jué）定的。熱傳遞速率正比於被（bèi）加熱材料和熱源之間的溫差。

一般冷卻要（yào）比熔化快，因為大體上料筒（tǒng）與物料溫差小，熔料與模具（jù）溫差大。加熱時間取決（jué）於料筒內壁與料層之（zhī）間的（de）溫（wēn）差和料層厚度。

4熱擴散係數

熱擴散係數（shù）是指溫度在加熱物料中傳（chuán）遞的速度，又（yòu）稱導熱係數其值是由（yóu）單位質量的物（wù）料溫度升高（gāo）1度時（shí）所需的熱量（比熱容）和材料吸收熱

量的速（sù）度（導熱（rè）係數）來決定。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對其影響較大。

5導熱係（xì）數

導熱係數反映了材料傳（chuán）播熱量的速度。導熱係數（shù）愈高，材料內熱傳遞愈快。由（yóu）於聚合物導熱係數很低，所以無論在料（liào）筒中加熱還是其熔體在

模具中（zhōng）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（liào）筒要求有一（yī）定（dìng）的厚度，這不僅是考慮強度，同

時也是為了增（zēng）加熱慣性，保證（zhèng）物料能良好穩定地傳（chuán）熱，有時（shí）還利用聚合物的（de）低導熱特性，采用（yòng）熱流（liú）道模具等。聚合物導熱係（xì）數隨溫度升高而

增（zēng）加。結晶型塑料的導熱係數對溫度（dù）的依賴（lài）性要比非結晶型的顯著。

6 密度與比容

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

動性，耐蠕變性能（néng）降低。

在注塑過程（chéng）中，聚合物經曆著（zhe）冷卻—加（jiā）熱—冷卻反（fǎn）複的熱過程溫度，梯度（dù）和聚合物形態的（de）變化都（dōu）很大，所以密度也（yě）在不斷地（dì）發生變化，這對

注塑製品質量起著重要的（de）影響。

比容反映了單位物質所占有的體積。這是（shì）一個衡量在不同工藝（yì）條件下高分（fèn）子結構所占有的空間，各種（zhǒng）狀態下的膨脹與（yǔ）壓縮，製品的尺（chǐ）寸收縮

等（děng）方麵是非常重要的參數。

7 膨脹係（xì）數與壓縮（suō）係數

比容在恒壓（yā）下由溫度（dù）而引起的（de）變化，即為膨脹係數。聚合物從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（qǔ）決於溫度（dù）而且

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

有重要意義。

二（èr） 、聚合物的熱物理性能

1、玻（bō）璃化溫度

聚合物的玻（bō）璃化（huà）溫度（dù）是指線型非結晶型聚合物由玻璃態向高彈（dàn）態或者由後者向前者（zhě）的較（jiào）變溫（wēn）度。就是大分子（zǐ）鏈段本身（shēn）開始變形的溫度當溫度

高於（yú）玻璃化溫度時，大分子鏈（liàn）開始自由活（huó）動，但還不是（shì）整（zhěng）個分子鏈（liàn）段的運動。這時表現出高彈性的橡膠性（xìng）能；當低於玻璃化溫（wēn）度時，鏈段（duàn）被

凍結（jié）變成（chéng）堅硬的固態或玻璃態。橡（xiàng）膠的玻璃化（huà）溫（wēn）度低於室（shì）溫（wēn）。所以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性的（de）玻璃態。

高聚物的自由體積理論認為，高聚物分子結（jié）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（zǐ）鏈之間的自

由空間。當溫度（dù）降低時分子（zǐ）鏈（liàn）動能減（jiǎn）少（shǎo），自由空間（jiān）減少，當溫度升高時，分子鏈段動能（néng）增（zēng）加（jiā），自由空間也增加（jiā）：當（dāng）溫度（dù）達到玻璃（lí）化（huà）時，急劇

產生內聚（jù）力，聚合物膨脹，鏈段（duàn）開始旋轉，鏈段擁有的（de）能量足以使鏈段活動（dòng）起來所以自由（yóu）空間的體積突然（rán）增加。

高聚物在玻（bō）璃化溫度以上的總自由（yóu）體積等於（yú）玻璃化溫度下的自由體積與（yǔ）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，在升至玻璃化溫度以後，隨著溫（wēn）度的升高物料自由體積會增加，其比容也會（huì）加大，但由於螺槽容積的限製會使物料產生內壓，並有加速

固體床的作（zuò）用。

當高聚物的物理（lǐ）形態發生變化時，許多物理（lǐ）性（xìng）質如比熱容，比（bǐ）容，密度，導熱係數，膨脹係數，折光指數，介電常數等都跟著（zhe）變化，因此利

用這些關係可以測定（dìng）聚合物相變溫度和高（gāo）聚物性質。

對於理解塑料在料筒中加熱，塑料（liào）化過程中從加（jiā）料段向（xiàng）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（chóng）要作用。

這些對（duì）於控製製品（pǐn）脫模（mó）時的物性狀態，頂出溫度和頂出時（shí）間是重要的。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是（shì）指結晶（jīng）型聚（jù）合物從高分子（zǐ）鏈結構（gòu）的三維有序態轉變為無序的粘流態（tài）時（shí）的溫度。轉變（biàn）點（熔點）對於低分子材料（liào）來說，熔化過程是（shì）

非常窄的（de），有較明顯（xiǎn）的熔（róng）點；而對於結晶型高（gāo）聚物來說，從達到玻璃化溫度就（jiù）開始軟化，但從高彈態轉變為粘（zhān）流態的液相時卻（què）沒有明顯的熔

點，而是（shì）有一個向粘流態轉（zhuǎn）變的溫度範圍。

對（duì）高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫度範圍都是（shì）變相點。有較明顯的變化（huà）範圍，從分子結（jié）構觀點看，都是（shì）大鏈段運動的結（jié）果。

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

注塑時（shí），料筒的第（dì）三段（duàn）溫度（靠近（jìn）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（dù）梯度依次設定第二（èr）段和第一段的料筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及燃燒特性

熱分（fèn）解溫（wēn）度是指在氧氣存在條件下，高聚物受熱後開始分（fèn）解的溫度範圍。依聚合物化學結構式不同而（ér）有顯（xiǎn）著的差異，此外還與物料（liào）的形態有

關。在注塑過程中，無論是在預塑階段（duàn）還是在注射階段，隻要聚合物局（jú）部（bù）溫度達到分（fèn）解（jiě）溫度，高分子物料就（jiù）會訊速生成低分子量的可燃性（xìng）物

質。聚合物的熱分解在氧氣充足條件下是放熱反應，產（chǎn）生的熱會繼續加熱聚合物。當（dāng）聚合物達到燃點時就會燃（rán）燒，燃燒體（tǐ）係的溫度（dù）是否會上

升（shēng），產生（shēng）的燃燒熱是否（fǒu）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理性能（néng）有密（mì）切關係。

注塑時，對聚（jù）合物分解（jiě）溫度的控製是十分重要的，否（fǒu）則分解出燃燒物質不（bú）僅會（huì）影響製品質量，還（hái）會腐蝕設備，危害人體。

三、聚合物降解及熱穩定性

所謂降解，是指遞解分解（jiě）作用，在高分子化學中，通常是指在化學（xué）或物（wù）理作用下（xià），聚合物分子的聚合度降低過程，聚（jù）合物在（zài）熱，力，氧氣，

水及光輻（fú）射等作用下往往發生降解。降解過（guò）程實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（dù）減少或增加等現象。

在注塑中力，水，氧通過溫度對聚降解起（qǐ）重（chóng）要影響（xiǎng），在高溫時氧和水更能使聚（jù）合物分解。剪切力的作用會因高溫時（shí）聚（jù）合物粘度的（de）降低而減小。

熱降解是指某些聚合（hé）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降解，依其分子內部和分（fèn）子外部結構有關；是否有分解的雜（zá）質有關（guān）；能引起高聚物降解的雜質，一（yī）般都是熱（rè）降解的崔化

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

所謂熱穩定性是指聚合物在高溫下分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溫度略高於（yú）分解溫度。對於某（mǒu）些熱穩定

較差的聚合（hé）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（jiàng）解有影響外，還有在溫度場（chǎng）中所經曆的反複加工次數有關。不同的聚合物在反複加工後熱降解和融熔指

數有著較大的（de）差異。在正常溫（wēn）度下PS, PC, PP,經數次加工後融熔指數升高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸（suān）纖維（wéi）素等有下降的現象。

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

很大的牽引力，當超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實驗證明：剪（jiǎn）切應力.剪切速率越高，分子量降解速度越快，斷裂的鏈越短；當提高加熱溫度或增塑劑含量時（shí），力的降解作用會減小。

注塑中某（mǒu）些塑料的水解作（zuò）用是經常發生的，水解作用是由於在聚合（hé）物中存在有可以水解的（de）化學基團。如：酰胺，酯，腈等，或在氧化作用下

形（xíng）成可被水解的基團（tuán）。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（liào）的吸濕

性應加以注（zhù）意。

有的塑料具有吸濕或凝集水分傾（qīng）向（xiàng），因為它們含有極性親水（shuǐ）基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需要幹燥處理，防此水（shuǐ）解。