一、一般（bān）物理性能

1總熱容量

總（zǒng）熱容（róng）量是指注塑物料在（zài）注塑工藝（yì）溫度下的總熱容量。

2 熔（róng）化熱

熔化（huà）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（de）能量。這部分能量是用來熔（róng）化（huà）高分子結晶結構的（de），所以注塑結晶型聚合

物時要比注塑非結晶型料達到指定熔（róng）化溫度下所需的能量要多。

對於（yú）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（xū）要375J/g即可熔化。

3 比熱容（róng）

比熱容是（shì）單位重量的物料溫度（dù）上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是不同的，結晶（jīng）型比非對麵型要高。因為加熱聚合物（wù）時，補充的熱能不僅要消耗在溫度升上，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（suǒ）需的熱淚盈眶量才能使物料熔（róng）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（liào）筒與物料溫差小，熔料與模具溫（wēn）差大。加熱時間取決於料筒內壁與料層之間的溫差（chà）和料層厚度。

4熱擴散係數

熱擴散（sàn）係數是指溫（wēn）度在加熱物料中傳遞的速度，又稱導（dǎo）熱係數其值是由單（dān）位質量的物料溫（wēn）度升高（gāo）1度時所需的熱量（比熱容（róng））和材料吸收熱（rè）

量的速度（導熱係數（shù））來決定。

壓力對熱擴散係數影（yǐng）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（de）速度。導（dǎo）熱係數愈高，材料內熱傳遞愈快。由於聚合物導熱係數（shù）很低，所以（yǐ）無論在料筒（tǒng）中加（jiā）熱還是其（qí）熔體在

模（mó）具（jù）中冷卻，均需花一定（dìng）時間。為了（le）提高加熱和冷卻效率，需采取（qǔ）一些技術措施。如：加熱料筒要求有一定的厚度，這（zhè）不僅是考慮強度，同

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

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（de）顯著。

6 密度與比（bǐ）容

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

動性，耐蠕變性能降低。

在注塑（sù）過程中，聚合（hé）物經曆（lì）著（zhe）冷卻—加（jiā）熱—冷卻反複的熱過程（chéng）溫度，梯度和聚合物形態的變化都很大，所以密度也在不斷地（dì）發生變化，這對

注塑製品（pǐn）質量起（qǐ）著重（chóng）要的影響。

比容反（fǎn）映了單位（wèi）物質所（suǒ）占有的體積。這是一個衡量在（zài）不同工藝條件下高分子結構所占有的空間（jiān），各種狀態下的（de）膨脹與（yǔ）壓縮，製品的尺寸收（shōu）縮

等方麵是非常重要的參數。

7 膨脹係數與壓縮係數

比容在恒壓（yā）下由溫度而引起的變化，即為膨脹係數。聚合（hé）物從（cóng）高溫到低（dī）溫表現出比容逐漸減少的收縮特（tè）性。聚合物比（bǐ）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）下都隨壓力而變化，壓力增高比容減小而密度加大。這種性質對於用壓力來控（kòng）製製品的（de）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指線型非（fēi）結晶型聚合物由（yóu）玻璃態向（xiàng）高彈態或者由後者（zhě）向前者的較變溫度。就是大分子鏈段本（běn）身開始變形的溫度當溫度

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）分子鏈段的運動。這時表現出高彈性的（de）橡膠性（xìng）能；當（dāng）低（dī）於玻璃化溫度時，鏈段被

凍結變成堅硬（yìng）的固態或玻璃態。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（ér）其它塑料在常溫下是處於脆韌性的玻（bō）璃態。

高聚物的自（zì）由體積理論認為，高（gāo）聚物分（fèn）子結（jié）構所占（zhàn）有的整個體積分成兩部分。一部分是分子鏈所占有的（de）空間（jiān），而另一部分是分子鏈之間（jiān）的自

由空間。當溫度（dù）降低時分子鏈動能減少（shǎo），自由空間減少，當（dāng）溫度升高時，分子鏈段動能增加（jiā），自由空間也增加：當溫度達到玻璃（lí）化時，急（jí）劇

產生內聚力，聚合物膨脹，鏈段開始旋（xuán）轉，鏈段擁有的能量足（zú）以使鏈段活動起來所以自由空間的體積突然增加。

高聚物在（zài）玻璃化溫度以（yǐ）上的總自由體積等於玻璃化溫度下的自由體積與熱膨（péng）脹係（xì）數乗\以溫升（shēng）之（zhī）和（hé）。在預塑化時，位於螺槽中的高分子固態物

料，在升至玻璃化溫度以後，隨著溫度的升（shēng）高物料自由體積（jī）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

固體床的作用（yòng）。

當高聚物的物（wù）理形態（tài）發生變化時，許多物理性（xìng）質如比熱（rè）容，比容，密度，導熱係數，膨脹係數，折光指（zhǐ）數，介電常數等都跟（gēn）著變化，因此利

用這些關係（xì）可以測定（dìng）聚合物（wù）相變溫度和高聚物（wù）性質。

對於理（lǐ）解塑料在料筒中加熱，塑料（liào）化過程中從加（jiā）料段向壓縮段（duàn）物態（tài）轉變，溫升，溫升速率，螺杆轉速，背壓（yā）等工藝因素的影響將起重要作用（yòng）。

這（zhè）些對於控製製品脫模時（shí）的物性狀態，頂出溫度和頂出（chū）時間是重要（yào）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有序態（tài）轉變（biàn）為無序的粘流態時的溫度（dù）。轉變點（熔（róng）點）對於（yú）低分子材（cái）料（liào）來說，熔化（huà）過程是

非常窄的，有較明顯的熔點（diǎn）；而對於結晶型高聚物來說，從達（dá）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時卻沒有明顯（xiǎn）的熔

點，而是有一個向粘流（liú）態轉變（biàn）的溫度（dù）範圍。

對高聚物來（lái）說，玻璃（lí）化（huà）溫（wēn）度，熔化溫度或溫度範圍都是變相點。有較明顯的變化範圍，從分子結構觀點看，都是大鏈段運動的結果。

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

注塑時，料筒的第三段（duàn）溫度（靠近嘴溫（wēn）的溫度）都要（yào）設定在熔點（diǎn）以上，然後以降低15~20度的溫（wēn）度梯度依次設定第二段（duàn）和第一段的料筒溫度

為宜。

3 、分解（jiě）溫度及燃燒特性

熱分解溫度是指在氧氣存在條件（jiàn）下，高聚物受（shòu）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，此外還與物料的形態有

關。在注（zhù）塑過（guò）程中（zhōng），無論是在預塑階段還是在注射（shè）階段，隻要聚合物（wù）局部溫度達到（dào）分解溫度，高分子物料就會訊速生成低（dī）分子量的可燃性物

質。聚合物的（de）熱（rè）分解在氧氣充足條件下是放熱反應，產生的熱會繼續加熱聚合物。當聚合（hé）物達（dá）到燃點時就會燃燒，燃燒體係的溫度是否會上

升，產生（shēng）的燃燒熱是否和體（tǐ）係進行對流（liú），都與熱分（fèn）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，對聚合（hé）物（wù）分解溫（wēn）度的控製是十（shí）分重要的，否則分（fèn）解（jiě）出（chū）燃燒物質不（bú）僅會影響（xiǎng）製品質量，還會腐蝕設備，危害人體。

三、聚合（hé）物降（jiàng）解及熱穩定性

所謂降解，是指遞解分（fèn）解作用，在（zài）高分子化（huà）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（rè），力，氧氣，

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

在注塑中力，水，氧通過溫度對聚降解起重要影響，在高溫時氧和水更能使聚合物（wù）分解。剪切力的作用會因高（gāo）溫時聚合物（wù）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（zhǎng），發黃（huáng）變色，降解，分解等現象。

聚合物是（shì）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（zá）質，一般都是熱降解的崔化

劑，如：PVC 分解的產物是氯化氫，POM分（fèn）解產物是甲醛，它們有著加（jiā）劇高聚物降解的作（zuò）用。

所謂熱（rè）穩（wěn）定性是指聚合物在高溫下分子鏈抗化學分解能力及耐化（huà）學變（biàn）化的溫度熱降解溫度稱為穩定（dìng）性溫度略高於分解（jiě）溫（wēn）度。對於某些熱穩定

較差的聚合（hé）物，其溫度範（fàn）圍（wéi）隻有5~15度。

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

數有著（zhe）較大的差異（yì）。在正常溫度下PS, PC, PP,經數（shù）次加工後融熔指數升高的傾向（xiàng）。而PE，抗衝擊PS醋酸（suān）纖維（wéi）素等有下降的現象。

聚合物（wù）在剪切應力作用下纏結著的大分子在（zài）外力作用下，沿力的方向上發生流動，分子鏈之間發生（shēng）解脫，當解脫發生障礙時，分子鏈將受到

很大的牽引（yǐn）力，當超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實（shí）驗證明（míng）：剪切應力（lì）.剪切速（sù）率越高，分（fèn）子量（liàng）降解速度越快，斷裂（liè）的鏈越短；當提高加熱溫度或增塑劑含量時，力的降解作用會減（jiǎn）小。

注塑中某些塑料的水（shuǐ）解作用是經（jīng）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

形成可被水解的（de）基團。如（rú）果這（zhè）些基團在分子的主鏈上，水解作用會使主鏈斷鏈（liàn）而（ér）降解。由（yóu）於某些聚（jù）合物有（yǒu）水解（jiě）作（zuò）用，因此對這些塑料的吸濕

性應加以注意。

有的塑料具有吸濕或凝集水分傾向，因為（wéi）它們含（hán）有極性（xìng）親水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中（zhōng）都需要幹燥處理，防（fáng）此水解（jiě）。

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