一、一般物理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑物料在注塑工藝溫度下的總熱容（róng）量。

2 熔化（huà）熱

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

物時要比注塑非結（jié）晶型料（liào）達到指定熔化溫度下所需的能量要多。

對於非結晶型聚合物無需熔化潛熱。使POM達到注塑溫度需（xū）熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需要375J/g即（jí）可熔化。

3 比熱容

比熱（rè）容是單位重量的物料溫度上升（shēng）1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容（róng）是不同的，結晶型（xíng）比非對麵型要高。因為加熱聚（jù）合物（wù）時，補充的熱能（néng）不僅要消耗在溫度升上（shàng），還要消耗在使高（gāo）分子結構

的變化上，結晶型必須補充熔化潛熱所需的熱（rè）淚盈眶量才能使物料熔化。

注塑過（guò）程中，塑料加熱或冷卻（què）特性是由（yóu）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熱材料和熱源之間的溫差。

一般（bān）冷卻要（yào）比熔化快，因為（wéi）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（wēn）度在加（jiā）熱物料中傳遞的速度，又（yòu）稱導熱係數（shù）其值是由單位質量的物（wù）料溫（wēn）度（dù）升高1度時所需的熱（rè）量（比熱容）和材料吸收熱（rè）

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導熱係數

導熱係數反映了材料傳播熱量的速度。導熱係數愈（yù）高，材料內熱傳遞愈快。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（zài）

模具中冷卻，均需花一定時間。為了提（tí）高加熱和冷卻效（xiào）率，需采取一些技術措施（shī）。如：加熱料筒要求（qiú）有（yǒu）一定的厚度，這（zhè）不僅是考慮強度，同

時也是為了增加熱慣性（xìng），保證物料能良好穩定地傳熱，有時還利用聚合物的低導熱特性，采用熱（rè）流道（dào）模具等。聚合物導熱係（xì）數隨溫度升（shēng）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（jié）晶型的顯著。

6 密度與比容

密度增加會使製（zhì）品中的氣體和（hé）溶劑滲透率減少，但是使（shǐ）製品的拉伸強度（dù），斷（duàn）裂伸長，剛度硬度以及軟化溫度（dù）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（hé）物（wù）經曆著冷卻—加熱—冷卻反複的（de）熱過程溫度，梯度和聚合物形態的變（biàn）化都很（hěn）大，所以密度也在（zài）不斷地發生變化，這對（duì）

注塑製品質量起（qǐ）著重要的影響。

比容反映了單位物質所占有的體積。這是一個（gè）衡量在不同工藝條件下高分子結構（gòu）所占有的空間，各（gè）種狀態下的膨脹（zhàng）與壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是非常重要的參數（shù）。

7 膨脹係數與壓縮係數

比容在恒壓下由溫度（dù）而引起的（de）變化，即為膨脹係數。聚合物（wù）從高溫到低溫表現出比容逐漸（jiàn）減少的（de）收縮特性（xìng）。聚合物比容不僅取（qǔ）決於溫度而且

取決於壓（yā）力。聚合（hé）物比容在（zài）不同溫度下都隨壓力而變化（huà），壓力增高比（bǐ）容減小而密度加大。這（zhè）種性質對於用壓力來控製製品的質量和尺寸精度

有重要意義。

二 、聚合物（wù）的熱（rè）物理性能

1、玻璃化溫度

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

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

凍（dòng）結變成堅硬的（de）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。而其它塑料在常溫下是處於脆韌性的玻璃態。

高聚（jù）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（jī）分成兩部分。一部分（fèn）是分子（zǐ）鏈（liàn）所（suǒ）占有的空間，而另一部分是分子鏈之間的自

由空（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（fèn）子鏈段動能增加，自由空間也增加：當溫（wēn）度達到玻璃化時，急劇

產生（shēng）內聚力，聚合物膨脹，鏈（liàn）段開始旋轉，鏈段擁有的能量足以使鏈段活（huó）動起來所（suǒ）以自由空間的體積突（tū）然增加（jiā）。

高聚物在玻璃化溫度以（yǐ）上（shàng）的總自由體積等於玻璃化溫度下的自由體積與（yǔ）熱膨脹係數乗\以溫升（shēng）之和。在預塑化時，位（wèi）於螺槽中的高分子固態物

料，在升至玻（bō）璃化溫度以後，隨（suí）著溫度的升高物料自由體（tǐ）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，並有加速

固（gù）體床的作用（yòng）。

當高聚（jù）物的物理形態發生變化（huà）時，許多物理性質如比熱（rè）容，比容，密度，導熱（rè）係數，膨脹係數，折光指數（shù），介電常數（shù）等都跟著變化，因此利

用這些關係可以測定聚合物相變溫（wēn）度（dù）和高聚物性質。

對於理解塑料在料筒中加熱，塑料化過程中從（cóng）加料段向（xiàng）壓縮（suō）段物態轉變，溫升，溫升（shēng）速率，螺（luó）杆（gǎn）轉速，背壓（yā）等工藝因素的影（yǐng）響（xiǎng）將起重要作用。

這些對於控製製品脫模時的物（wù）性狀態，頂出溫度和（hé）頂出時（shí）間是重要的。

2 、熔（róng）化溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚合物從高分子鏈結構的三維（wéi）有序態轉變為無序（xù）的粘流態（tài）時（shí）的（de）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；而對於結晶型高聚物來說，從（cóng）達到玻璃化溫度就開始軟（ruǎn）化，但從高彈態轉變為粘流態的液相時卻沒有明顯的熔

點，而是有一個向粘流（liú）態轉變的溫度範圍。

對高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫度（dù）範（fàn）圍都是變（biàn）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（jié）果。

一般有增塑劑的聚合物（wù）熔點要比無增塑劑的要低，共聚物的熔點要比組（zǔ）成共聚物中較（jiào）高均聚物的熔點要低（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，然後以降低15~20度的溫度梯度依次（cì）設（shè）定第二段和（hé）第一段的（de）料筒溫度

為（wéi）宜。

3 、分解溫度及燃燒特性（xìng）

熱分解溫度（dù）是指在氧氣存在條件下，高（gāo）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有顯著的差異，此外還與物料的形態有

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

質。聚合物的熱分（fèn）解在氧氣充（chōng）足條（tiáo）件（jiàn）下是（shì）放熱反應，產生的熱會繼續加熱聚合物。當聚合物達到燃點（diǎn）時（shí）就會燃燒，燃燒體係的溫度是否（fǒu）會上

升，產生的燃燒（shāo）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有密切關係。

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

三、聚合物降解及熱穩定性

所謂（wèi）降解，是指遞解分解作用，在高分子化學中，通常是指在化學或（huò）物理作用下，聚合物分子（zǐ）的聚合度（dù）降（jiàng）低過（guò）程，聚合物在熱，力，氧氣（qì），

水及光輻射等作用下往（wǎng）往發生降解。降解過程實質量大分子鏈發（fā）生結構變化（huà）。如發生彈性消失，強度降低，粘度減少或增加等現象。

在注塑中力，水，氧通過溫度對（duì）聚（jù）降解起重要影響，在高（gāo）溫時氧和水（shuǐ）更（gèng）能使聚合（hé）物分解（jiě）。剪（jiǎn）切（qiē）力的作用會（huì）因高溫時聚合（hé）物粘度的（de）降低而減小（xiǎo）。

熱降解是指某些聚合物在高溫下時間（jiān）過長，發黃變色，降解，分解等現象。

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

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

所謂熱穩定性是指聚合物（wù）在（zài）高溫下分子鏈抗化學分解能力及耐化（huà）學變化的溫度（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（chà）的聚合物，其（qí）溫度範圍隻有5~15度。

溫（wēn）度的高低和（hé）變化範圍對聚合物的降（jiàng）解有影響外（wài），還有在溫度場中所經曆的（de）反複加工次數有關。不同的聚合物（wù）在反複加工後熱降解和（hé）融熔指

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

聚合物在剪切應力（lì）作用下纏結（jié）著的大分子在外力作用（yòng）下，沿力的方向（xiàng）上發生流（liú）動，分子鏈之間發生解脫，當解脫發生障礙時，分子鏈將受（shòu）到

很（hěn）大的牽引力（lì），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（gāo），分（fèn）子量降解速度越快，斷裂的（de）鏈越短；當提（tí）高（gāo）加熱溫度或增塑（sù）劑含量時，力的降解作用會減（jiǎn）小。

注塑中某些塑料的水解作用是經常發生的，水解作用是由於（yú）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（huà）作用下

形成可被水解的基團。如果這些基團在分子的主鏈上，水解作用會使主鏈斷鏈而降解。由於某（mǒu）些聚合物有水解（jiě）作用，因此對這（zhè）些塑料的吸濕

性應加以（yǐ）注意。

有的塑料具有（yǒu）吸濕（shī）或凝集水（shuǐ）分傾向，因為它（tā）們含有極性親水（shuǐ）基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中（zhōng）都需要幹燥（zào）處理，防此水解（jiě）。