一、一般物（wù）理性能

1總熱容量（liàng）

總熱容量是指注（zhù）塑物料在注塑工藝溫度下的總熱（rè）容量。

2 熔化（huà）熱

熔化（huà）熱又稱熔化（huà）潛熱，是結晶型聚合物（wù）在（zài）形成或熔（róng）化晶體時所需要的能量（liàng）。這部分（fèn）能（néng）量是用來熔化高分子（zǐ）結晶（jīng）結構的，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化溫度下所需的能（néng）量要多（duō）。

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

3 比熱容

比熱容是單（dān）位重量的物料溫度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚（jù）物的比（bǐ）熱容是不同的（de），結晶型比非對麵型要（yào）高。因為加熱聚（jù）合物時，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

的變化上，結晶型必須（xū）補充熔化潛熱所需的熱淚盈眶量才能（néng）使（shǐ）物料熔化。

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（rè）傳遞速（sù）率正比於被加（jiā）熱材料和熱源（yuán）之間（jiān）的溫差。

一般冷卻要比熔化（huà）快，因為大（dà）體上料筒與物料溫差小，熔料（liào）與模具溫差大。加熱時間取決於料筒內壁與料層之間的溫差和料層厚度（dù）。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫度在加熱物料中傳遞的（de）速度，又稱導熱係（xì）數其值是由單位質量的物料溫度升高1度時所（suǒ）需的熱量（比熱容）和（hé）材（cái）料（liào）吸收熱

量的速度（導熱係（xì）數）來決定。

壓力（lì）對熱擴散（sàn）係數影響小，溫度對（duì）其影響較大。

5導熱係數

導熱係數反映了材（cái）料傳播熱量的速度。導熱係數愈高，材料內熱傳遞愈快。由於聚合物導熱係數很低（dī），所以無（wú）論在料筒中加熱還是其熔體在

模具中冷卻，均需（xū）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：加熱料筒要求（qiú）有一定的厚度，這不僅是考慮強度，同

時也是為了增加熱慣（guàn）性，保證物料能良好穩定（dìng）地傳熱，有時還利用聚合物的低導熱特性（xìng），采用熱流道模具等。聚合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賴性要（yào）比非結晶型的顯著。

6 密（mì）度與（yǔ）比容

密度增加（jiā）會（huì）使製品中的氣體和溶（róng）劑滲透率減少，但是使製品的拉伸強度，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，耐蠕變性能降低（dī）。

在注塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱過程溫度，梯度（dù）和聚合物形（xíng）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（zhù）塑製品質（zhì）量起著重要的影響。

比容反映了單位物質（zhì）所占有（yǒu）的（de）體（tǐ）積。這是一個衡量在不同工藝條件（jiàn）下高分子結構所占有的空間（jiān），各種狀態下的膨脹與壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是非（fēi）常重要的參數。

7 膨脹係數與壓（yā）縮係數

比（bǐ）容在恒壓下由溫度而引起的變化，即為膨脹係數。聚合物從高溫到低溫表現（xiàn）出比容逐漸減少（shǎo）的收縮特（tè）性。聚合物比容不僅取決於溫度而且

取決於壓（yā）力。聚合物比容在不同溫度（dù）下都隨壓（yā）力而變化（huà），壓力增高比（bǐ）容減小而密度加（jiā）大。這（zhè）種性質對於用壓（yā）力來控製製品的質量和尺寸（cùn）精（jīng）度

有重要意義（yì）。

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（zhǐ）線型非結晶型（xíng）聚（jù）合物由玻（bō）璃態向高（gāo）彈態或（huò）者由後（hòu）者向前者的較變（biàn）溫度。就是（shì）大分子鏈（liàn）段本身開始變形的溫度當溫度

高於玻璃化溫（wēn）度時，大分子鏈開始（shǐ）自由（yóu）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（yú）玻璃化溫度時（shí），鏈段被

凍結變成堅硬的固態或玻璃態。橡膠的玻（bō）璃化溫度低於室溫。所（suǒ）以橡膠在常溫（wēn）下處於高彈態。而其它塑料在常溫下是處於脆韌性（xìng）的玻璃態。

高聚物（wù）的自由體積理論認為，高聚物分子結構所占有的整個體積分成（chéng）兩部分。一部分是分子鏈所占有的空間，而（ér）另一部分是分子鏈之間的自（zì）

由空間。當（dāng）溫度降低（dī）時分子鏈動能減少，自由空間減少，當溫度升高時，分子鏈段（duàn）動能增加，自由空（kōng）間也增加：當（dāng）溫度達到玻璃化時，急劇（jù）

產生內聚力（lì），聚合物膨（péng）脹，鏈段開始旋轉（zhuǎn），鏈段擁有的能量足以使鏈（liàn）段活動起來所以自由空間（jiān）的體積突然（rán）增加。

高聚物在玻璃化溫度以上的總自由體積等於玻璃化溫度下的自由體積與熱膨（péng）脹係數乗\以溫（wēn）升之（zhī）和。在預塑化時，位於螺槽中的高（gāo）分子固態（tài）物

料，在升至玻璃化溫度以後（hòu），隨著溫度的（de）升高物料自（zì）由體積會增加，其比容也會加大，但由於螺槽容積的限（xiàn）製會使物料產生內壓，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，密度，導熱係數，膨脹（zhàng）係數，折光指（zhǐ）數，介電常數等都跟著變化，因此利

用這些關係（xì）可（kě）以測定聚合物相變溫度和高聚物性質。

對於理解塑料在料筒中加熱，塑料化過程中從加料段向壓縮段物態轉變，溫升，溫（wēn）升速率，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（shì）指（zhǐ）結晶型聚合物從高分子鏈結（jié）構的三維有序態轉變為無序的粘流態時的溫度。轉變點（熔點）對於低分子材料來說，熔化過（guò）程是

非常窄的，有較明顯的熔點；而對（duì）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（dàn）從高彈態轉變為粘流態的液相（xiàng）時卻沒（méi）有明顯的熔

點，而是有一個向粘（zhān）流態轉（zhuǎn）變的溫度範圍。

對高聚物來說，玻璃化溫度，熔（róng）化（huà）溫度或溫度範圍都是（shì）變相點（diǎn）。有較明顯的變化範圍，從分子（zǐ）結構觀點看（kàn），都是大鏈段運（yùn）動的結果（guǒ）。

一般（bān）有增塑劑的聚合（hé）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熔點要低些。

注（zhù）塑時，料筒的第三段溫度（靠近嘴溫的（de）溫度（dù））都要設定在熔點以（yǐ）上，然後以降低15~20度的溫度梯（tī）度依（yī）次設定第二段（duàn）和第一段的料筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及燃燒特性

熱分解溫度是指在氧氣存在條件下，高聚（jù）物受熱後開始（shǐ）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（wài）還與物料的形態有（yǒu）

關。在注塑過程（chéng）中，無論是在預塑階段還是在注（zhù）射階段，隻要聚合物局部溫（wēn）度達到分解溫度（dù），高（gāo）分子物料就會訊速生（shēng）成低（dī）分（fèn）子量（liàng）的可燃性物

質。聚合物的熱分解在氧氣充足條件下是放熱反應，產生的熱會繼續（xù）加熱聚合物（wù）。當（dāng）聚合物達到（dào）燃（rán）點時就會燃燒，燃燒體係的溫度是否會（huì）上

升，產生的燃燒熱是否和體係進行對流，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，對聚合物分解溫度的控製（zhì）是（shì）十分重要的，否則（zé）分解（jiě）出燃燒物質不僅會（huì）影響製品質量，還（hái）會腐蝕設備，危害人（rén）體。

三、聚合物降解及熱穩定性

所謂降解，是指遞解分解作用，在高分子化學中（zhōng），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（wǎng）發生降解。降解過程實質（zhì）量大分子鏈發生結構變化。如發生彈性消失，強度降低（dī），粘（zhān）度減少或（huò）增加（jiā）等現（xiàn）象。

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

熱降解是指某些聚合物在高溫下時間過長，發黃變色，降解，分解等現象。

聚（jù）合物是否容易發生降（jiàng）解，依其（qí）分子內部和分子外部（bù）結構（gòu）有關；是否有分解的雜質（zhì）有關；能引起高（gāo）聚物降解的雜質，一般都是熱降解的崔化

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

所謂熱穩定性是指聚（jù）合物在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（luè）高於分解溫度。對於（yú）某些熱穩定（dìng）

較（jiào）差的聚合（hé）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解有影響外（wài），還有在溫度（dù）場中所經曆的反複加工次數有關。不同的聚合（hé）物在反（fǎn）複加工後熱降解（jiě）和融熔指

數有著較大的差（chà）異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次加工後融熔指數升高的傾（qīng）向。而PE，抗（kàng）衝擊PS醋酸（suān）纖維（wéi）素等有下降的現（xiàn）象。

聚合物在剪切應力作用下纏結著的大分子（zǐ）在（zài）外（wài）力作（zuò）用下（xià），沿力的方向上發生流動，分子鏈之間發生解脫，當解脫發（fā）生（shēng）障礙時，分子鏈將受到

很大的牽引力，當超過鏈的強（qiáng）度（dù）就發生鏈斷裂。

實驗證明（míng）：剪切應力.剪切（qiē）速（sù）率越高，分子量降解速度越快，斷裂的（de）鏈越短；當提高加熱溫度（dù）或增塑劑含量時，力的（de）降解作用會減小。

注塑中某（mǒu）些（xiē）塑料的水解作用是（shì）經常發生的（de），水（shuǐ）解作用是由於在聚合物中存在有可以（yǐ）水解的化（huà）學基團。如：酰胺，酯，腈等，或在氧化作用下

形成可被水（shuǐ）解的基團。如果這些基團在分子（zǐ）的（de）主鏈上（shàng），水解作用會使主（zhǔ）鏈斷鏈而降解。由於某些（xiē）聚合物有（yǒu）水解（jiě）作用（yòng），因此對這些（xiē）塑料的吸濕

性應加以注意。

有的塑料具有吸濕或（huò）凝集（jí）水分傾向，因為它們含有極性親水（shuǐ）基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需（xū）要幹燥處理，防此水解。

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