一， 一般物理（lǐ）性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑物料在注塑工（gōng）藝溫度下的總熱容量。

2 熔化熱（rè）

熔化熱又稱熔化潛熱，是結晶型聚合物在形成或熔化晶（jīng）體時所需要的能量。這部分能（néng）量是（shì）用來熔化高分子結晶結構的，所以注塑結晶型聚合

物時要比注塑非結晶型料（liào）達到（dào）指定熔（róng）化溫度下所需的能量要多（duō）。

對（duì）於非結晶型聚合物無（wú）需熔化潛熱。使POM達（dá）到（dào）注塑溫度需熱約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料溫度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

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

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

注塑過程（chéng）中，塑料加熱或冷卻特性是（shì）由聚合物的熱含量與溫差（chà）所決定的。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（jué）於料筒內壁與料層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在加熱物料中傳遞的速度，又稱導熱（rè）係數其值是由單位質（zhì）量的物料溫度升高1度（dù）時所需的熱量（比熱容）和材料吸收熱

量的速度（導熱（rè）係數）來（lái）決定。

壓力對熱擴散係數影響（xiǎng）小，溫度對其影響較大。

5導熱係數

導熱係數反映了材（cái）料傳播熱量的速（sù）度。導熱係（xì）數（shù）愈（yù）高（gāo），材料內熱傳遞愈快。由於（yú）聚合物導熱係數很低，所以無論在（zài）料筒中加熱還是其熔體在

模具中冷卻，均需花一（yī）定時間。為了提高加熱和冷卻效（xiào）率，需采取一些技術措（cuò）施。如：加熱料筒要求有一定的厚度，這不僅是考慮強度，同

時也是為了增加熱慣性，保證物料（liào）能良好穩定地傳熱，有時還利用聚合物的低導熱特性，采（cǎi）用熱流（liú）道（dào）模具等。聚合物導熱係數隨溫度升高而

增加。結晶型塑料的導熱係數對溫度的依賴（lài）性要比非結晶型的顯著。

6 密度（dù）與比容

密度增加會使製品中（zhōng）的（de）氣體和溶劑滲透率減少，但（dàn）是使製品的拉伸強度，斷裂（liè）伸長，剛度硬度以及（jí）軟化（huà）溫度提高；使壓縮性，衝擊強度，流

動性，耐蠕變性能降低。

在注塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱（rè）過程溫度，梯度和聚合物形態的變化都很大，所以（yǐ）密度也在不（bú）斷地發生變化，這對（duì）

注塑製品質量起著重要的影（yǐng）響。

比容（róng）反映了單位物質所占有的體積。這是一個衡量在不同工藝（yì）條件下高分子（zǐ）結構所占有的（de）空間（jiān），各種狀態下的膨脹與壓縮（suō），製品的尺寸收縮

等方麵是（shì）非常重要的（de）參數。

7 膨（péng）脹係數與壓縮係數（shù）

比容在恒壓（yā）下由溫度而引（yǐn）起的變化，即（jí）為膨脹係數。聚合物從高溫到低（dī）溫表現出比容逐漸減少的收縮特性。聚合物比容（róng）不僅取決（jué）於溫度而且

取決於壓力。聚合物（wù）比容在不同溫度下都隨壓力而變化，壓力增高比容（róng）減小（xiǎo）而密度加大。這種性質對於用壓力來控（kòng）製製品（pǐn）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（dù）

聚合物的玻璃化溫度是指線型非結晶型聚合物由玻璃態向（xiàng）高彈態（tài）或者由後者向前者的較變溫度。就是大分子（zǐ）鏈段本（běn）身開始（shǐ）變（biàn）形的溫度當（dāng）溫度

高於玻璃化溫度時，大分子鏈開始（shǐ）自由活動，但還不是整個分子（zǐ）鏈段的運（yùn）動。這時表現出高彈性的（de）橡膠性能；當低於玻璃化溫度時（shí），鏈段被（bèi）

凍結變（biàn）成（chéng）堅硬（yìng）的（de）固（gù）態或玻璃態。橡膠的玻璃化溫（wēn）度（dù）低於室溫。所以橡膠在（zài）常溫下處於高彈態。而其它塑料在常溫下是處於脆韌性的玻璃態。

高聚物（wù）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（fèn）。一部分是分子鏈所占有的（de）空間，而另一部分是分子鏈之間的自

由空間。當溫（wēn）度降低時分子鏈動能減少，自（zì）由空間減少，當溫度升高時，分子鏈段動能增加，自由空間也增加：當溫度達到玻璃（lí）化時，急劇

產生內聚力，聚（jù）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（kōng）間的體積突然增加。

高聚物在玻璃化溫度（dù）以上的（de）總自由體積等於玻璃化溫度下的自由體積（jī）與熱膨脹（zhàng）係數乗\以溫升之和。在預塑（sù）化時（shí），位於螺槽中（zhōng）的高分子固態物

料，在升至玻（bō）璃化溫度以後，隨著（zhe）溫（wēn）度的升高物料自由體積會增加，其比容（róng）也會加（jiā）大，但由於螺槽容積的限製會使物料產生內壓，並有加速

固體床的作用。

當高聚（jù）物的物理形態發（fā）生變化時，許多物理性（xìng）質如比熱容，比容，密度，導熱係數，膨脹係數，折光指數，介電常數等都跟著變化，因此利

用這些關係可以測定聚合物（wù）相變（biàn）溫度和高（gāo）聚物性質。

對於（yú）理解塑料在料筒中加熱（rè），塑料化過程（chéng）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（de）影響將起重要作用。

這些對於控製製（zhì）品脫模時的物（wù）性狀態，頂出溫度和頂（dǐng）出時間是重要的。

2 熔（róng）化溫度（熔（róng）點）

熔化溫度是指結晶型聚合物從高分子鏈結構的三維有（yǒu）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（shuō），熔化過（guò）程是

非（fēi）常窄的，有較明顯的熔點；而對於結（jié）晶型高（gāo）聚物來說，從達到玻璃化溫度就開始軟（ruǎn）化，但從高彈態轉變（biàn）為粘流（liú）態的液相時卻沒有明顯的熔

點，而是有一個向粘流態轉變的溫度範圍。

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

一般有增（zēng）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（yào）比組成共（gòng）聚物（wù）中（zhōng）較高均聚物的熔（róng）點要（yào）低（dī）些。

注塑時，料筒的第三段溫度（靠近嘴溫的溫度）都要設定在熔點以上，然後以降（jiàng）低15~20度的溫度梯度依次設定第二段（duàn）和第（dì）一段的料筒溫度

為宜。

3 分解溫度及燃（rán）燒特性

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

關。在注（zhù）塑過（guò）程中，無論是在預塑階段還是在注射階段，隻要聚合物局部溫度（dù）達到分解溫度，高分子物料就會訊（xùn）速生成低分子量的（de）可燃性（xìng）物

質。聚合物的熱分解在氧氣充（chōng）足條件下是放熱反應，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（xì）的（de）溫（wēn）度是否會上

升，產生的燃燒熱是否和體係（xì）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（yǒu）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（fèn）解出燃燒物質不（bú）僅會影響製品質量，還會腐（fǔ）蝕設備，危害人體。

三聚（jù）合物降解及熱穩定性

所謂降（jiàng）解，是指遞解分解作用，在高分（fèn）子化學中，通常是指在化學或物理作用下，聚合物分子的聚合度（dù）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（jiě）。降解過程實質量大分子鏈發生結構變化。如發（fā）生彈性消失，強度降低，粘度減少或增加等現象。

在注塑中力，水，氧通過溫度（dù）對聚降解起重（chóng）要影響（xiǎng），在高溫時氧和水更能使聚合物分（fèn）解（jiě）。剪切力的作用會因高溫時聚合物粘（zhān）度的降（jiàng）低而減小。

熱降解是指（zhǐ）某些聚合物（wù）在（zài）高溫下時間過長，發黃變色，降解，分解等（děng）現象。

聚合物是否容易發（fā）生降解，依其分子內部和分子外部結構有關；是否有分解的雜（zá）質有關；能引起高聚物降解的雜質，一般都是（shì）熱降解的崔化（huà）

劑，如：PVC 分解（jiě）的產物是（shì）氯（lǜ）化氫，POM分解產物是甲醛，它們有著加劇高聚物降解的作用。

所謂熱穩定（dìng）性（xìng）是指聚（jù）合物在高溫下分子鏈抗化學分（fèn）解能力及耐（nài）化學變化的溫度（dù）熱降解（jiě）溫度稱為穩定性溫度略高於分解溫度。對於某些熱穩定

較差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高低和變化（huà）範圍對聚合物的降解（jiě）有影響外（wài），還有在（zài）溫度場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

數有著較大的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次加工後融熔指數升高的傾向（xiàng）。而PE，抗衝擊PS醋（cù）酸纖（xiān）維素等有下降的現象。

聚合物在剪（jiǎn）切應力作用下纏結著的大分子在外力作用下，沿力的方向上（shàng）發生流動，分子（zǐ）鏈之間（jiān）發生解脫，當解脫發生障礙時，分（fèn）子鏈將受到（dào）

很大的牽引力，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，力的降解（jiě）作用會減小。

注塑中某些塑料的（de）水解作用是經常發生的，水解作用是由（yóu）於在聚合（hé）物中存在有可以水解的化學基（jī）團。如：酰胺（àn），酯，腈等，或（huò）在氧化作（zuò）用下

形成可被（bèi）水解的基團。如果這些基團在分子的主鏈上，水（shuǐ）解（jiě）作用（yòng）會使主鏈斷鏈而降解。由（yóu）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。

有的塑料具有吸濕或凝（níng）集水分傾向，因為（wéi）它們含有極性親水（shuǐ）基（jī）團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在（zài）注塑中都需要幹燥處理（lǐ），防（fáng）此水（shuǐ）解。

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文章關鍵詞：塑料性（xìng）能