一、一般物理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑物料在（zài）注塑工藝溫度下的總熱容量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛（qián）熱，是結晶型聚合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構的，所以注塑結晶（jīng）型聚合（hé）

物時要比注塑非結晶型料達（dá）到指定熔化溫度下所需的能量要（yào）多。

對於非（fēi）結晶（jīng）型聚合物無需熔化潛熱。使POM達到（dào）注塑溫度需（xū）熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需（xū）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度時所需熱量[J/kg.k]。

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

的變（biàn）化上，結晶型必須補充（chōng）熔化潛熱所需的熱淚盈眶量才能使物料熔化。

注（zhù）塑過程中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合物的熱含量（liàng）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（yào）比熔（róng）化快（kuài），因為（wéi）大體上料筒與物料溫差小，熔料與模具溫差大。加（jiā）熱時（shí）間取（qǔ）決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，又稱導熱係數其值（zhí）是由單位質量的物料溫度升高1度時所需的熱量（liàng）（比（bǐ）熱容）和材料吸收熱（rè）

量的速度（dù）（導熱係數）來決定（dìng）。

壓（yā）力對熱擴散係數影響小，溫度對其影響較大（dà）。

5導熱係數

導熱係數反映了材料傳（chuán）播（bō）熱量的速度。導熱係數愈（yù）高，材料（liào）內熱傳遞愈快。由於聚合（hé）物導熱係數很低，所以無論在料筒中加熱還是其熔體在

模（mó）具中冷卻，均需花一定時間。為了提高加熱和冷卻效率，需采取一些技術措施。如：加熱料筒（tǒng）要求有一（yī）定的厚度，這不僅是考慮強（qiáng）度，同

時也是為了（le）增加（jiā）熱慣性（xìng），保（bǎo）證物（wù）料能良好穩定地傳熱，有時還利用聚合（hé）物的低導熱特性，采用熱流道模具等。聚合物（wù）導熱係數隨溫度升高而

增加。結晶型塑料的導熱係數對溫（wēn）度的依賴性要比（bǐ）非結晶型的顯著。

6 密度與比容

密（mì）度增加會使製品中的氣（qì）體和溶劑滲透（tòu）率減少，但是使製品的拉伸（shēn）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（wēn）度，梯度和聚合物（wù）形態的變化都很大，所以密度也在不斷地發生變化（huà），這對

注塑製品（pǐn）質量起著重要的影響。

比容反映了單位物（wù）質所占有的體積。這是一個衡（héng）量在不同工（gōng）藝條件下高分子結構所占有（yǒu）的空間，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（fēi）常重要的參數。

7 膨脹係數與壓縮係數（shù）

比容在恒壓下由溫度而引起的變化，即為膨脹係數。聚合物從高（gāo）溫到低溫表現（xiàn）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。聚合物比容在不同溫度（dù）下都隨壓（yā）力而變化，壓力增高比容減小（xiǎo）而密度加大。這種性質對於用（yòng）壓力來控製製（zhì）品的質量和（hé）尺寸精度

有（yǒu）重要意義。

二 、聚合物的（de）熱物（wù）理性能

1、玻璃化溫度

聚（jù）合物的（de）玻璃化（huà）溫度是指線型非結晶型聚合物由玻璃態向高彈態或者由後者向前者的較變溫度。就是大分子鏈（liàn）段（duàn）本身開始變形的溫度（dù）當溫度

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

凍結（jié）變成堅硬的固態或玻璃態。橡膠的玻璃化溫度低於室溫。所以橡膠（jiāo）在常溫下處於高彈態。而其它塑（sù）料（liào）在常溫下是處於脆韌性的玻璃態。

高聚物的（de）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。一（yī）部分是分子鏈所占有的空間（jiān），而另一部分是分子鏈之間的自

由空間。當溫度降低時分子（zǐ）鏈動能減少，自由空間減少，當溫度升高時（shí），分（fèn）子鏈段動能（néng）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（lì），聚合物膨脹，鏈段開始旋（xuán）轉（zhuǎn），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（zài）玻璃化溫度以上的總自由體積（jī）等於玻璃化溫度下的自（zì）由（yóu）體積與熱膨脹係數乗\以溫（wēn）升之和。在預塑化時，位於螺槽中的高分子固態物

料，在（zài）升（shēng）至（zhì）玻璃化溫度以後，隨著（zhe）溫度的升高物料自由（yóu）體（tǐ）積（jī）會增加，其比容也會加大，但由於螺槽容積的限製會（huì）使物（wù）料產生內壓，並有（yǒu）加速

固體床的（de）作用。

當（dāng）高聚物的物（wù）理形態發生變化（huà）時，許（xǔ）多物（wù）理性質如比熱容，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（jù）合物相（xiàng）變（biàn）溫度和高聚物性（xìng）質。

對於理解塑料在料筒中加熱，塑料化（huà）過程中從（cóng）加料段向壓縮段物態轉（zhuǎn）變，溫（wēn）升，溫升速率，螺杆轉速，背壓等工藝因素的影響將起重要作用（yòng）。

這些對於控製製品脫模時的物性狀態，頂出溫度和頂出時間是重要的。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚合物從高分子鏈結構的三（sān）維有序態轉變為無序的粘流態時的（de）溫度。轉（zhuǎn）變點（diǎn）（熔點）對於低分（fèn）子材料來說，熔化過程是

非常窄的，有較明顯的熔點；而對於結晶型高聚物來說，從達到玻璃化溫度（dù）就開始（shǐ）軟化，但從高彈態轉（zhuǎn）變（biàn）為粘流態的液相時卻沒有明顯的熔

點，而是有一個向（xiàng）粘（zhān）流態轉變的溫度範圍（wéi）。

對高聚物來說，玻（bō）璃（lí）化溫度，熔化溫度或溫度範圍都（dōu）是變相點。有較明顯的變化範圍，從分子結構觀點看，都（dōu）是大（dà）鏈段運動的結果。

一般有增塑劑的聚合物熔點要比無增塑（sù）劑的要低，共聚物的熔（róng）點要比組成共聚物中較高均聚物（wù）的（de）熔點（diǎn）要低（dī）些。

注塑時，料筒的第三段溫度（靠近嘴溫的溫（wēn）度）都要設定在熔（róng）點以上，然後以降低15~20度的溫度梯度依次設定（dìng）第二段和第一段的料筒溫度

為宜。

3 、分（fèn）解溫度（dù）及燃燒特性

熱分解溫度是指在氧氣（qì）存在（zài）條件下，高聚物受熱後開（kāi）始（shǐ）分解的溫度範圍。依聚（jù）合物化學結構式不同而有（yǒu）顯著（zhe）的差（chà）異，此外還與物料的（de）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，隻要聚合物局部溫度達到分解溫度，高分子物（wù）料就會訊速生成低分（fèn）子量的可燃性物

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（xù）加熱聚合物（wù）。當聚合物達到燃點時就會燃燒，燃（rán）燒體係的溫度是否會上

升，產（chǎn）生的燃燒熱是否和體（tǐ）係（xì）進行對（duì）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（qiē）關係。

注塑（sù）時，對聚合物分解溫度的控（kòng）製是十（shí）分重要的，否（fǒu）則分解出燃燒（shāo）物（wù）質不僅會影響製品質量，還會腐（fǔ）蝕設備，危害人體。

三、聚合物降解及（jí）熱穩定性

所謂降（jiàng）解，是指遞解分（fèn）解作用，在高分子化學中，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。降（jiàng）解過程實質量大分（fèn）子鏈發生結構變（biàn）化。如發生彈性消失，強度降低，粘度減少或增加等現象。

在注塑（sù）中力，水，氧通過（guò）溫度對聚降解起重（chóng）要影響，在高溫時氧和水更能使聚合物分解。剪切（qiē）力的作用會因高溫時聚（jù）合物粘度的降（jiàng）低而減小（xiǎo）。

熱降解（jiě）是指某些聚合物在高溫下時間過長（zhǎng），發（fā）黃變色，降解，分（fèn）解等（děng）現象。

聚合物是否容易發生降解，依其分子內部和分子（zǐ）外部結構有（yǒu）關；是否有分解（jiě）的雜質（zhì）有關；能引起高聚物降解的（de）雜質，一般都是熱降解（jiě）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（jù）合物（wù）在（zài）高溫下分子鏈抗化學分解能力及耐化學變化的溫度熱降解溫度稱為穩定性溫度略高於分解溫（wēn）度。對於某些熱（rè）穩定

較（jiào）差的聚（jù）合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高低（dī）和變化範圍對聚合物的降解有影響外，還有在溫度場中（zhōng）所經曆的反複加工次數有關。不同的聚合（hé）物（wù）在反複加工後熱（rè）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（gōng）後融熔指數升高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖維（wéi）素等有下降的現象。

聚合（hé）物（wù）在剪切應力作用下纏（chán）結（jié）著的大分子在外力作用（yòng）下，沿力的方（fāng）向上發（fā）生流動，分子鏈之間發生解脫，當解脫發生（shēng）障（zhàng）礙時，分（fèn）子鏈將受到（dào）

很大的牽（qiān）引力，當超過鏈（liàn）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（jiě）速度越快，斷裂的鏈越短；當提高加熱溫度或增塑劑含量（liàng）時，力的降解作用會減小。

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

形成可被水（shuǐ）解的基（jī）團。如果這些（xiē）基團在分子的主（zhǔ）鏈（liàn）上（shàng），水解作用（yòng）會使主鏈斷鏈而降解。由（yóu）於某些（xiē）聚合物有水解作用，因（yīn）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向，因為它們含有極性親水基團（tuán），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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