一、一般物理性能

1總（zǒng）熱容（róng）量

總（zǒng）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

熔化熱又稱熔化潛熱，是結晶型聚合物在（zài）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（zǐ）結晶結構的，所以注塑結晶型聚合

物（wù）時要比注（zhù）塑非結晶（jīng）型料達到指（zhǐ）定熔化溫度（dù）下所需的能量要多。

對於非結晶型聚合物無需熔化（huà）潛熱。使POM達到注塑溫度需熱約（yuē）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度時（shí）所需熱量[J/kg.k]。

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

的變化上，結晶型必須補充熔化（huà）潛熱所需的（de）熱淚盈眶量（liàng）才能使物（wù）料熔化。

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

一般（bān）冷（lěng）卻要（yào）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。加熱時間取決於料筒內壁與料（liào）層之間的溫（wēn）差和（hé）料層厚度（dù）。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫（wēn）度在加熱物料中傳遞的速度（dù），又稱導熱係數其值（zhí）是由單位質量的物料溫度升高1度時所需的（de）熱量（比熱容（róng））和材料吸收熱

量的速度（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

導熱係數反映了材料傳播熱（rè）量的速度。導熱係數愈高，材料內熱傳遞（dì）愈快（kuài）。由於聚合物導熱係數（shù）很低，所以無論在料筒中加熱還是其熔體在

模具中冷卻，均需花一定時間。為了提高加熱和冷卻效率，需采取一些技術（shù）措施。如：加熱料筒要（yào）求有一定的（de）厚度，這不（bú）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（dìng）地（dì）傳熱，有時還（hái）利用聚合物的低導熱特性，采用熱流道模具等。聚（jù）合物導（dǎo）熱係（xì）數隨溫度（dù）升高而

增（zēng）加。結晶型塑料的導熱係數對（duì）溫度的依賴性要比非結晶型的（de）顯著。

6 密（mì）度與比容

密度增加會（huì）使（shǐ）製品中的氣體和溶劑滲透率減少（shǎo），但是使製（zhì）品的拉伸強（qiáng）度，斷裂伸長，剛度硬度以及軟化溫度提高（gāo）；使壓縮性，衝擊（jī）強度，流

動性，耐蠕變（biàn）性能降低。

在（zài）注塑過程中，聚合物經曆（lì）著冷卻—加（jiā）熱—冷卻（què）反複的熱過程溫度，梯度和聚合物形態的變化都很大，所（suǒ）以密度（dù）也在（zài）不斷地發（fā）生變化，這對

注塑製品質量起著重要的影響（xiǎng）。

比容反映（yìng）了單位物質所占有的體積。這是一個衡（héng）量（liàng）在不同工藝條件下高分（fèn）子結構所占有的空間（jiān），各種狀（zhuàng）態下的膨脹與壓縮，製品（pǐn）的尺寸收縮

等方麵是非常重要的參數。

7 膨脹（zhàng）係數與壓縮係數

比（bǐ）容在恒壓下由溫（wēn）度而引起的（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。聚合物比容不僅取決於溫度而且

取決於壓力。聚合物比（bǐ）容在不同溫度（dù）下都隨壓力而變化，壓力增高比（bǐ）容減小（xiǎo）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（cùn）精度

有重要意義。

二 、聚合物的熱物理性能

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（hé）物（wù）由玻（bō）璃態向高彈態或者由後者向前者的較變溫度。就是大（dà）分子鏈段本身開始（shǐ）變形的溫度當溫度

高（gāo）於玻璃化溫度時，大分子鏈開始自由活動，但還不是整個分（fèn）子鏈段的運動。這（zhè）時表現出高彈性（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玻（bō）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（gāo）彈態。而其它塑（sù）料在常溫下是（shì）處於脆韌性的玻璃態。

高聚物的自由體積理論認為，高聚物（wù）分（fèn）子結構所占有的整個體積分成兩部分。一部分是分（fèn）子鏈所占（zhàn）有的（de）空間，而另一部分是分子鏈之間的自

由空間（jiān）。當溫度降低時分子（zǐ）鏈動能減少（shǎo），自由（yóu）空間減少（shǎo），當溫度升高時，分（fèn）子（zǐ）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使鏈段活動起來所以自由空間的體（tǐ）積突然增加。

高聚物在玻璃化溫度以上的總自由體積等於玻璃化溫度下的自由體積與熱膨脹係數（shù）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（zhì）玻（bō）璃化溫度以後，隨著溫（wēn）度的升高物料自由體積會增加，其比容也會加大（dà），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（yòng）。

當高聚物的物理形態發生變（biàn）化時，許多物理性質如比熱容，比（bǐ）容，密度（dù），導熱（rè）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（dìng）聚合物相（xiàng）變溫度和高聚（jù）物性質。

對於（yú）理解塑料在料筒中加熱，塑料化過程中從加料段向壓縮（suō）段物態轉變，溫升，溫升（shēng）速率，螺杆轉速，背壓等（děng）工藝因素的影響將起重要作用。

這些對於控製（zhì）製品脫（tuō）模時的物（wù）性狀態，頂出溫度和頂出時間是重要（yào）的。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是指（zhǐ）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）對於低分子材料來說，熔化過程是

非常窄（zhǎi）的，有較明顯的熔點；而對於（yú）結晶型高聚（jù）物（wù）來說，從達到（dào）玻璃化溫（wēn）度就開始軟化，但從高彈（dàn）態轉（zhuǎn）變為（wéi）粘流態的液相時（shí）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（bō）璃化溫度，熔化溫度或（huò）溫度範圍都（dōu）是變相點。有較明顯的變（biàn）化範圍，從分子結構觀（guān）點看，都是大鏈段運動的結果。

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

注（zhù）塑時（shí），料（liào）筒（tǒng）的第三段溫度（靠近嘴溫的溫度）都要設定在熔點以上，然後以降低（dī）15~20度的溫度梯度依（yī）次設定第二段和第一段的料（liào）筒溫度

為宜（yí）。

3 、分解（jiě）溫度及燃燒特性

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

關。在（zài）注塑過程中，無論是在預（yù）塑階段還是在注射階段，隻要聚合物局部溫度達到分解溫度，高（gāo）分子物料就會訊速生成低分子量的可燃性物

質（zhì）。聚合物（wù）的熱分解在氧氣充足條件下是放熱反應，產生的熱（rè）會繼續加熱聚合物（wù）。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（lǐ）性（xìng）能有密切關係。

注塑時，對聚合物分解（jiě）溫度的控製是十（shí）分重要的，否則分解出燃燒物（wù）質不僅會影響製品質量，還會腐蝕設備，危害人體。

三（sān）、聚合（hé）物降解及熱穩（wěn）定性

所謂降解，是指遞解分解（jiě）作用（yòng），在高分（fèn）子化學中，通（tōng）常是指在化學或物理作用下，聚合物分子的聚合度（dù）降（jiàng）低過程，聚合（hé）物在熱，力，氧氣，

水（shuǐ）及光輻射等作用下往往發生降解。降（jiàng）解過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，粘度減少或（huò）增加等現象。

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

熱降解是（shì）指某些聚合物在高溫（wēn）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（jiàng）解，依其分子（zǐ）內部和分子外部結構有關；是否有分（fèn）解的雜質（zhì）有關；能引起（qǐ）高聚物（wù）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（qīng），POM分解產物是甲醛（quán），它們有著加劇高聚物降解的作用。

所謂（wèi）熱穩（wěn）定（dìng）性是指（zhǐ）聚合物在高（gāo）溫下分子鏈抗化學分（fèn）解能力及耐化學變化的溫度熱降解溫（wēn）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（qí）溫度範圍隻有（yǒu）5~15度。

溫度的高低和變化範圍對聚（jù）合物（wù）的降解有影響外，還有在溫度場（chǎng）中所經曆的反複加（jiā）工次數有關。不同（tóng）的聚合物在反複加工後熱降解和融（róng）熔指（zhǐ）

數有著較大（dà）的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次加（jiā）工後融熔指（zhǐ）數升（shēng）高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸（suān）纖維素等有下降的現象。

聚合物在剪切應（yīng）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（fā）生流動，分子鏈之間發生解脫，當解脫發生障礙時，分子（zǐ）鏈將受到

很大的牽引力，當超過鏈的強度就發（fā）生鏈斷裂。

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

注塑中某些塑料的水解作用（yòng）是經常發生的，水解作用（yòng）是由於在聚合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

形成可被水解的基團。如果這（zhè）些基（jī）團在分（fèn）子的主鏈（liàn）上，水解作（zuò）用會使主鏈斷鏈而降解。由於某些聚合物有水解作用，因此對這些塑料的（de）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。