一， 一般物理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑物料在（zài）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（rè），是結晶型聚合物在形成（chéng）或熔化晶體時所需要的能量。這（zhè）部分能量是用來熔化高分子結晶結構的，所以注塑（sù）結晶（jīng）型聚合

物時要比注塑非結晶型料達到指定熔化溫度下所需的能量要多（duō）。

對於非結晶型聚（jù）合物無需熔化潛熱。使POM達到注塑（sù）溫度需熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需要375J/g即可熔化（huà）。

3 比熱容

比熱容是單位重量的物料（liào）溫度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的（de）比熱容是不同（tóng）的，結晶（jīng）型比非對麵型要高。因為加熱聚合物（wù）時，補充的（de）熱能不僅要（yào）消耗在（zài）溫度升上，還（hái）要消耗在使高分子結構

的變化上，結（jié）晶型（xíng）必須補充（chōng）熔化潛熱所需的熱淚（lèi）盈眶量才能使（shǐ）物（wù）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溫差所決定的。熱傳遞速率正比（bǐ）於（yú）被（bèi）加熱材料和熱源之間的溫差。

一般冷卻要比熔化（huà）快，因為（wéi）大體上料筒與物（wù）料溫差小，熔料與模（mó）具溫差大（dà）。加熱時間取決於料（liào）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（liào）中傳遞的速度，又稱導熱係數其值是由單位質量的物料溫度升高1度時所需的熱量（比熱容）和材料吸收熱

量的速度（導熱係數）來決（jué）定。

壓力對熱擴散係數影（yǐng）響（xiǎng）小，溫度（dù）對其影響（xiǎng）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（shù）愈高，材料內（nèi）熱傳遞愈快。由於聚合物導熱係數很低，所以無論在料筒中加熱還是其熔體（tǐ）在

模具中（zhōng）冷卻，均需花一定時間。為了提高（gāo）加熱（rè）和（hé）冷（lěng）卻效率（lǜ），需（xū）采取一些技術措施。如：加熱料筒要求有一（yī）定的（de）厚度，這不僅是考慮（lǜ）強度，同

時也是為了增加熱慣性，保證物料能良好穩定（dìng）地傳熱，有時還利用（yòng）聚合物的低導熱特性，采用（yòng）熱流道模具等（děng）。聚（jù）合物導熱係數隨溫度升高而

增加。結晶型塑（sù）料的導熱係數（shù）對溫度的依賴（lài）性要比非（fēi）結晶型的顯著。

6 密度與比容

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

動性，耐蠕（rú）變性能降低。

在（zài）注塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加熱（rè）—冷卻反複的熱過程溫度，梯度和聚合物形態的變（biàn）化都很（hěn）大，所以密度也在不斷地發生變化，這對

注塑製品質量起著重（chóng）要的影響。

比容（róng）反映了單位（wèi）物質所占有的體積。這是一個衡量在不同工藝條（tiáo）件下高分子結構所占有的（de）空間，各種狀態下的膨脹與壓（yā）縮，製品的尺（chǐ）寸（cùn）收縮

等方麵是非常重要的參數。

7 膨（péng）脹係數與（yǔ）壓縮係（xì）數

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

取決（jué）於壓（yā）力。聚合物比（bǐ）容在不同溫（wēn）度下都隨壓力而變化，壓力增高比容減小而密度加大。這種性質對於（yú）用壓力來控製製品（pǐn）的質量和尺寸精度

有（yǒu）重要意義。

二 聚（jù）合（hé）物的熱物理性能

1玻（bō）璃化溫度

聚合（hé）物的玻璃化溫度是指線型非結（jié）晶型聚合（hé）物（wù）由（yóu）玻璃態向高彈態或者由後者向前者（zhě）的較（jiào）變溫度。就是大分子鏈段本身開始變形的溫度當溫度

高於玻璃（lí）化溫度時，大分子鏈開始（shǐ）自由活動，但還不（bú）是整個分子鏈段的運動。這時（shí）表現出高彈性的橡膠性能；當低於（yú）玻璃化溫度時，鏈（liàn）段被

凍結變成堅硬（yìng）的固態或玻璃（lí）態。橡膠的玻璃化溫度低於室溫。所以橡膠在常溫下處於（yú）高彈態。而（ér）其它塑（sù）料在常溫下是處於脆韌性的（de）玻璃態。

高聚物（wù）的自由體積（jī）理（lǐ）論（lùn）認為，高聚物（wù）分子結構（gòu）所（suǒ）占有的整（zhěng）個體積分成兩部分。一部分是（shì）分子鏈所占有的空間，而另（lìng）一部分是分子鏈之間的自

由空間（jiān）。當溫度降（jiàng）低時分子鏈（liàn）動能減少（shǎo），自由空間減少，當溫度升（shēng）高時，分（fèn）子鏈段動能增加，自由空間也增加（jiā）：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（yǒu）的能量足以使（shǐ）鏈段活（huó）動起來所以自由（yóu）空間的體積（jī）突然增加。

高聚物在玻璃化溫度以（yǐ）上的總自由體積等於玻璃化溫度下的（de）自由體積與熱膨脹係數乗\以溫升之和。在預（yù）塑化時，位於螺（luó）槽中（zhōng）的（de）高分子固態物

料，在升至玻（bō）璃化（huà）溫度以（yǐ）後，隨著溫（wēn）度的（de）升高物料自由體積會增加，其比容（róng）也會加大，但由於螺槽容積的限製（zhì）會使（shǐ）物料產（chǎn）生內壓，並有加速

固體床的作用。

當（dāng）高聚物的物理形態發生變化時，許多物理性質如比熱容，比容，密（mì）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（xiē）關係可以測定聚合物相變溫度和高聚物性質（zhì）。

對（duì）於理解塑料在料筒中加熱，塑料化過程（chéng）中從加料段向壓縮段物態（tài）轉變，溫（wēn）升，溫升速率，螺杆轉速，背壓（yā）等工藝（yì）因（yīn）素的影響將起（qǐ）重要作用。

這些對（duì）於控製（zhì）製品脫模時的物性狀態，頂出溫度和頂出時間是（shì）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（de）粘流態時的溫度。轉變點（熔點）對於低（dī）分子材料來說，熔（róng）化過程是

非常（cháng）窄的，有較明顯（xiǎn）的熔點；而對於結晶型高聚物來說，從達到玻璃（lí）化溫度就開始軟化，但從高彈（dàn）態轉變為粘流態的液相（xiàng）時卻（què）沒有明顯（xiǎn）的熔（róng）

點，而（ér）是（shì）有一個向粘流態轉變的溫度範圍。

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

一般有（yǒu）增（zēng）塑劑的聚合物熔點要比無增塑劑的要低，共聚物的（de）熔點要比組成共聚物中較高均聚物的（de）熔點要低些。

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

為宜。

3 分解溫度及（jí）燃燒特性（xìng）

熱分解溫度是（shì）指在氧（yǎng）氣（qì）存在條件下，高聚物受熱後開始分解的溫度範圍。依聚（jù）合物化學結構式不同而有顯著的差異（yì），此外還與物料的形態有

關。在注塑過程中，無論（lùn）是在預塑階段還是在注射階段，隻要聚（jù）合物局部溫度達到分（fèn）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。聚合物的熱分解（jiě）在氧氣（qì）充足條（tiáo）件下是放熱反應，產生（shēng）的熱會繼續加熱聚合物。當聚合物達到燃點時就會燃燒，燃燒體係的溫（wēn）度是否會上

升，產生的燃燒熱是否和體係進行對流（liú），都與熱分解溫度，比熱容以及導熱係數等物理性能有密切關係。

注塑時，對（duì）聚合物分解溫度（dù）的控製是十分重要的，否則分（fèn）解出燃燒物（wù）質不僅會影響製品（pǐn）質量，還會腐蝕設備，危害人體。

三聚合物降解及熱穩定性

所謂降解，是指遞解分解作用，在高（gāo）分子化學（xué）中（zhōng），通常是指在化學或物理作用下，聚合物（wù）分（fèn）子（zǐ）的聚（jù）合（hé）度降低過（guò）程，聚合物在熱，力（lì），氧氣，

水及光輻（fú）射等作用下往往發生降解。降解過程實質量大分子鏈發生結構（gòu）變化（huà）。如發生彈（dàn）性（xìng）消失，強度降（jiàng）低，粘度減（jiǎn）少或增加等現象。

在注塑中力，水，氧通過溫度對聚降解起重（chóng）要影響，在（zài）高溫時氧和（hé）水更能使聚合物分（fèn）解。剪切力的作用會因高溫時聚合物粘度的降低而減小。

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

聚合物是否（fǒu）容易發生降解，依其分子內部（bù）和分子外部結構有關；是否有分解（jiě）的雜質有關；能引起高聚物降解的雜質，一般都是熱降解的崔（cuī）化

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

所謂熱穩定性是（shì）指聚合物在高溫下分子鏈抗化學分解能（néng）力（lì）及耐化學變化的溫度熱降解（jiě）溫度稱為穩定性溫（wēn）度略高於分解（jiě）溫（wēn）度。對於某些熱穩定

較差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高低和變化範圍對聚合物的降（jiàng）解有影響外，還有在溫度場中所（suǒ）經曆的（de）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（róng）熔指（zhǐ）

數有著較大的差（chà）異。在（zài）正（zhèng）常溫度下PS, PC, PP,經（jīng）數次加工後融熔（róng）指數升高的傾向。而（ér）PE，抗（kàng）衝擊PS醋（cù）酸纖維素等有下降的（de）現象。

聚合物在剪（jiǎn）切應力作用（yòng）下纏結著的大分（fèn）子在外力作用（yòng）下，沿力的方向上發生流動，分子鏈之間發生解脫（tuō），當解脫發生障礙時（shí），分子鏈將受到

很大的牽引力，當超（chāo）過鏈的強度就發生鏈（liàn）斷裂。

實（shí）驗證明：剪切（qiē）應（yīng）力.剪切速率越高，分子量降（jiàng）解速度越快，斷裂（liè）的鏈越短；當提高加（jiā）熱溫度或（huò）增（zēng）塑劑含量時，力的降解作用會減小。

注（zhù）塑中某些塑料的水解（jiě）作用是經常發生的，水解作用是由於在聚合物中存在有可以水解的化學基團。如（rú）：酰胺，酯，腈等，或在氧化作用下

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（duàn）鏈而降解。由於某些聚合物有水解作用，因此對這些塑（sù）料的吸濕

性應加以注意。

有的塑（sù）料具有吸濕或凝集水（shuǐ）分傾向，因（yīn）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。

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