一， 一般（bān）物理性能

1總熱（rè）容量

總熱容量是指注塑物料在注（zhù）塑工藝溫度下的總熱容量。

2 熔化熱

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

物時要比注塑非（fēi）結晶型料達到指定熔（róng）化溫度（dù）下所需（xū）的能量要多。

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

3 比熱容（róng）

比熱容是單位重量的物（wù）料溫度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

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

的變化（huà）上，結晶型必須補充熔化潛熱所需（xū）的熱淚盈眶量才能使物料熔化。

注塑過（guò）程中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合物的熱含量與溫差所（suǒ）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（tǒng）與物料溫差小，熔料與模具溫差大。加熱（rè）時間取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（kuò）散係數是（shì）指溫度（dù）在加熱物料中（zhōng）傳遞的（de）速度，又稱導熱係數其值（zhí）是由單位質量的物料溫（wēn）度升高1度時所需（xū）的熱量（比熱容）和（hé）材料吸收（shōu）熱

量的速度（導熱係數）來決定。

壓力對（duì）熱擴（kuò）散係數影（yǐng）響小，溫度對（duì）其影響較大。

5導熱係數

導熱係數反映（yìng）了材（cái）料傳（chuán）播熱量的速度。導熱係數愈高（gāo），材料內（nèi）熱傳遞愈快。由於聚合物導熱係（xì）數很低，所以無論在料（liào）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（rè）和冷卻效率，需采取一些技（jì）術措施。如：加熱料筒要求有一定的厚度，這不僅是考慮強度（dù），同

時（shí）也是（shì）為了增（zēng）加熱慣性，保證物料能良好穩（wěn）定地傳熱，有時還利用聚合物的低導熱（rè）特性（xìng），采用熱流道模具等。聚合物導熱（rè）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（yī）賴性要比非結晶型的顯著。

6 密度與比容

密度增加會使製品中的（de）氣體和溶劑滲透（tòu）率減少，但是使製品的拉（lā）伸（shēn）強度，斷（duàn）裂（liè）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（xìng），耐蠕變性能降低。

在注塑過程中，聚合（hé）物經（jīng）曆（lì）著冷卻—加熱—冷卻反複的熱過程溫度，梯度和聚合物形態的（de）變化都很大，所以密度也在不斷地發生變化，這對

注塑製品質量起著重要的（de）影響。

比容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（tiáo）件下高分（fèn）子結構所占有（yǒu）的空間，各種狀態下的膨脹與壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是非常重要的參數。

7 膨脹係（xì）數與壓縮係數

比容在恒壓（yā）下由溫度而引起的變（biàn）化，即為膨脹係數。聚（jù）合物從高溫到低溫表現出（chū）比容逐（zhú）漸減少的收（shōu）縮特性。聚合物比容不僅取（qǔ）決於溫度而且

取決於壓力。聚合物（wù）比容在不同溫度下都（dōu）隨壓力（lì）而變化，壓力增高比容減小而（ér）密度加大。這種性質對於用（yòng）壓力（lì）來控製製品的質量和尺寸精（jīng）度

有重要（yào）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指線型非結（jié）晶型聚合物由玻璃態向高彈態或者（zhě）由後者向前者的較變溫度。就是大分子鏈段本身開始變形的溫度當溫度

高於玻璃化（huà）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動。這時表現出高彈性的橡膠性能；當低於玻璃化溫度時（shí），鏈（liàn）段被

凍（dòng）結變成堅硬的固態或（huò）玻（bō）璃態（tài）。橡膠的（de）玻璃化溫度低於室溫。所以橡膠（jiāo）在常（cháng）溫下處（chù）於（yú）高彈態。而其它塑料在常溫下是處於脆（cuì）韌性的玻璃態。

高聚物的自由體積理論（lùn）認為，高聚物分子結構所占有的整個體積分成兩部（bù）分。一（yī）部（bù）分是（shì）分子鏈所占（zhàn）有的空間，而另一部分（fèn）是分子鏈之間的自（zì）

由空間。當溫度降低時分子鏈動能減少，自由空間減少，當溫度升（shēng）高時，分（fèn）子鏈段動能增加，自由（yóu）空間也增加：當溫度達到玻璃化時，急劇

產（chǎn）生內聚（jù）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積突然增加。

高（gāo）聚物在玻璃化溫度以上的總自由體積等於玻璃化（huà）溫度下的（de）自由體積與熱膨脹係數乗（chéng）\以溫升之和。在預塑化（huà）時（shí），位於（yú）螺槽中（zhōng）的（de）高分子固（gù）態物

料（liào），在升至玻璃化溫度以（yǐ）後（hòu），隨著溫度的升高物料自由（yóu）體積會增加，其比容（róng）也會加大，但由於螺槽容積的限製會使物（wù）料產生內壓，並有加速

固體床的作用。

當高聚物的物理形態發生變化時，許多物理性質（zhì）如比熱容，比容，密度（dù），導熱係（xì）數，膨脹係數，折光指數，介電常數等（děng）都跟著變化，因此利（lì）

用這些（xiē）關係可以測定聚合（hé）物相變溫度和高聚物性質。

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

這些對於控製製品脫模時的物（wù）性狀態，頂出溫（wēn）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維（wéi）有序態轉變為無序的粘流態時（shí）的溫度。轉變點（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，從達到玻璃化溫度就開始軟化，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（zhān）流態轉變（biàn）的溫度範圍。

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

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

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

為宜。

3 分解溫度及燃（rán）燒特性

熱分解（jiě）溫度是指在氧（yǎng）氣存（cún）在條件（jiàn）下，高聚物（wù）受熱後開始分解（jiě）的（de）溫度範圍。依聚合物化學（xué）結（jié）構式不同而有顯著的差異，此外（wài）還與物料的形（xíng）態有

關。在注（zhù）塑（sù）過程中，無論是在預塑階段還是在注射（shè）階段，隻要聚（jù）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（liàng）的（de）可燃性物

質（zhì）。聚合物（wù）的熱（rè）分解在氧氣充足條件下是放熱反應，產生的熱會繼（jì）續加熱聚合物。當聚合物達到燃（rán）點時就（jiù）會燃燒，燃燒體係的溫度是否會上

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

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

三聚合物降解及熱穩定性

所謂（wèi）降解，是（shì）指遞解分解作用，在高分子化（huà）學中（zhōng），通常是指在化學或物理（lǐ）作用下，聚合物分子的聚合度（dù）降低（dī）過程，聚合物在熱，力，氧氣，

水及光輻射等作用下往往（wǎng）發生降（jiàng）解。降解過程（chéng）實質量大分子鏈發生結構（gòu）變化。如發生彈性消失，強度降低，粘度減少或增加等（děng）現象。

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

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

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

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

所謂熱穩（wěn）定性是指（zhǐ）聚合物在高溫下分子（zǐ）鏈抗化學分解能力及耐化學變化的溫度熱（rè）降解溫度稱為穩定（dìng）性溫度略高於分解（jiě）溫度。對於（yú）某些熱穩定

較差的聚合物，其溫度範圍隻有（yǒu）5~15度。

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

數有著較大（dà）的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次加工（gōng）後融熔指（zhǐ）數升高（gāo）的（de）傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖維素等有下降的現象。

聚合物在剪切應力作用下纏結著的大（dà）分子在外（wài）力作用（yòng）下，沿力的方向上發生流（liú）動，分子鏈之間發（fā）生解脫，當解脫（tuō）發生障礙時，分子鏈將受到（dào）

很大的牽引力，當超過（guò）鏈的強度就發生鏈斷裂。

實驗證明：剪切應力.剪切速率越高（gāo），分（fèn）子量降解速度越快，斷裂的鏈越短；當提高加熱溫度（dù）或增塑（sù）劑含量時，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（zuò）用（yòng）是由於在聚合物中存在有可以水解的化學基團。如：酰（xiān）胺（àn），酯，腈等，或（huò）在氧化作用下

形成可被（bèi）水解的基（jī）團。如果這些基團在分子的主鏈（liàn）上，水解作用會使主鏈斷鏈而降（jiàng）解。由（yóu）於某些聚合物有水解作用，因此對這些塑料（liào）的吸濕

性應（yīng）加以注意。

有的塑料具有吸濕或（huò）凝（níng）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。