一、一般（bān）物理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑（sù）物料（liào）在注塑工藝溫度下的總熱容（róng）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時所需要的能量。這部分能（néng）量是用來熔化高分子結晶結構的，所（suǒ）以注塑結晶型聚合

物時要比注塑非結晶（jīng）型料達到指定熔化溫度下所需的能量要（yào）多。

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

3 比（bǐ）熱（rè）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]。

不同高聚物的比熱（rè）容是不同的，結晶型（xíng）比非對麵型要高。因為加熱聚合物時，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（de）變化上，結晶型（xíng）必須補充熔化潛熱所需的熱（rè）淚盈眶量才能使物料熔化。

注塑過程中，塑料加熱或冷卻特（tè）性是由（yóu）聚合物（wù）的熱含量與溫差所決定（dìng）的。熱傳遞速率正比（bǐ）於被加熱材料（liào）和（hé）熱源（yuán）之間的溫差（chà）。

一般冷卻要比熔化快，因為大體（tǐ）上料筒（tǒng）與物（wù）料溫差小，熔料與模具溫差大。加熱時間取決於料筒內（nèi）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（dù），又稱（chēng）導（dǎo）熱係數其值是（shì）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（shōu）熱

量的（de）速度（導熱（rè）係數）來決定。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對其影響較大。

5導熱係數

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

模具中冷卻，均需花一定時間。為了提高加熱和冷卻效率，需采取一（yī）些技術措施。如：加熱料筒要求有一定的厚（hòu）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，有時還利用聚合物的低導熱特性，采用熱流道（dào）模具等。聚合物導熱係（xì）數隨溫度升高而

增加。結晶型塑料的導熱係數對溫度的（de）依賴性（xìng）要比非結晶型的顯著。

6 密度與比容

密（mì）度增加會使製品中的氣體（tǐ）和溶劑滲透率減少，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（rú）變性能降（jiàng）低。

在注塑過程中（zhōng），聚合物經（jīng）曆著冷卻（què）—加熱（rè）—冷卻反複的熱過程（chéng）溫度，梯度和聚合（hé）物形態（tài）的變化都很大，所以（yǐ）密度也在不斷地發生變化，這對

注（zhù）塑製品質量起（qǐ）著重要的（de）影響。

比容反映了單位物質所占有的（de）體積。這是一個（gè）衡量在（zài）不同工藝條件下高分子結構所（suǒ）占有的（de）空間，各種狀態下的（de）膨（péng）脹與壓縮，製品的（de）尺寸收縮

等方（fāng）麵是非常重要的參數。

7 膨脹係數與壓縮係數

比容在恒壓下（xià）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出比容逐漸減少的收縮特性。聚合物比容不僅取決（jué）於溫度而且

取決（jué）於壓力。聚合物比容在不（bú）同（tóng）溫度下都隨壓力而變化，壓力增高比容（róng）減小而（ér）密（mì）度加（jiā）大。這（zhè）種（zhǒng）性質對於用壓力（lì）來控（kòng）製製品的質（zhì）量和尺寸精度

有重（chóng）要意義。

二 、聚合物的熱物理性能

1、玻璃化溫度

聚（jù）合物的玻璃化溫度是指線型非結晶型聚合物由玻璃（lí）態向高彈態或（huò）者由後者向前（qián）者的較變（biàn）溫度。就是大分子鏈段本身（shēn）開（kāi）始變形的溫度當溫度

高於玻璃（lí）化溫度時，大分子鏈開始自由（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（dī）於玻璃（lí）化溫度時，鏈段被

凍結變成堅硬的固態或玻璃態。橡膠的玻璃（lí）化溫度低於室溫。所以橡膠在常溫下處於高彈態。而其它（tā）塑料在常（cháng）溫下是（shì）處（chù）於脆（cuì）韌（rèn）性的玻璃態。

高聚物的自由體積理論認為，高聚物分子結構所占有（yǒu）的整個體積（jī）分成兩部分。一部分是分子鏈所占有的空間，而另一部分是分子（zǐ）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，分（fèn）子鏈段動能增加，自由空間也增（zēng）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，鏈段擁有的能量足以使鏈段活（huó）動起來所以自由空間的體積突然增加。

高聚物在玻璃化溫度以上的總自由體積（jī）等於玻璃化（huà）溫度下（xià）的自由體（tǐ）積與熱膨脹係數乗\以溫升之和。在預塑化時，位於螺槽中的高分（fèn）子固態物

料，在（zài）升至（zhì）玻璃化（huà）溫度以後，隨（suí）著溫度的升高物料自由體積會增加，其比容也會加（jiā）大，但由於螺槽容積的限製（zhì）會使物料產生內壓，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（wù）理性質如比熱容，比容，密度，導熱係數，膨脹係數（shù），折（shé）光指數（shù），介電常數等都跟著變（biàn）化，因此利

用這些關係可以測定聚合（hé）物相變溫度（dù）和高聚物性質。

對（duì）於理解塑料在（zài）料筒中加熱，塑料化（huà）過程中從加料段向壓縮段物（wù）態轉變，溫升，溫（wēn）升速率，螺（luó）杆（gǎn）轉速，背壓等（děng）工藝因素的影響將起重要作用。

這些對於（yú）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（huà）溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚合物從高（gāo）分子鏈結構（gòu）的三維有序態轉變為無序的粘流態時（shí）的溫度。轉（zhuǎn）變點（熔點）對於低分子材料來說，熔化過（guò）程是

非常窄（zhǎi）的，有（yǒu）較明顯的熔（róng）點；而（ér）對於結晶型高聚物（wù）來說，從達到玻璃化溫度就開始軟（ruǎn）化，但從高彈（dàn）態（tài）轉變為粘流態的液相時卻（què）沒有明顯的（de）熔

點，而是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（kàn），都是（shì）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劑的要低，共聚物的熔點要比組成共聚物中較高均聚物（wù）的熔點要低些。

注塑時，料筒的第三段（duàn）溫度（靠近嘴溫的溫度）都要設定在熔點以上（shàng），然後以降低15~20度的溫（wēn）度（dù）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（dù）及燃燒特性

熱（rè）分解溫度是指在（zài）氧氣存在（zài）條件下，高聚（jù）物受熱（rè）後開始分解的溫度範圍。依聚合（hé）物化學結構（gòu）式不同而有顯（xiǎn）著的差異，此外還與物料的形態有（yǒu）

關。在注塑過程（chéng）中，無論是在預塑階（jiē）段還是在注射階段，隻要聚合物局部溫度達到分解溫度，高分子物料就會訊速生成低分（fèn）子量的（de）可燃性（xìng）物

質。聚合物（wù）的熱（rè）分解在氧氣（qì）充足條件（jiàn）下是放熱反應（yīng），產（chǎn）生的熱會繼續加熱聚（jù）合物。當聚合物達（dá）到燃點（diǎn）時就會燃燒，燃（rán）燒體係的溫度（dù）是否會上

升，產生的燃燒熱是否和體係進（jìn）行對流，都與熱分（fèn）解溫（wēn）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是十分（fèn）重要的，否則分解出燃燒物（wù）質不僅會影響製品質量，還會腐（fǔ）蝕設備，危害人體。

三、聚合物降解及熱穩定性

所謂降解，是指遞解（jiě）分解作用，在高分子化學中，通（tōng）常是指在化學或物理作用（yòng）下，聚合物分子的（de）聚（jù）合（hé）度降低過程，聚（jù）合物在（zài）熱，力，氧氣，

水及光輻射等作用下往往發生降解。降解過程（chéng）實質量大分子鏈發（fā）生結構變化。如（rú）發生（shēng）彈性消失（shī），強度降低，粘度（dù）減少或增加等現（xiàn）象。

在注塑（sù）中力（lì），水，氧通過溫度對聚降解起重要影響，在高溫（wēn）時氧和（hé）水更能使聚合物分解。剪（jiǎn）切力的作用會因高溫時聚合物（wù）粘度的降低而減（jiǎn）小。

熱降解是（shì）指某些聚合物（wù）在高溫下時間過長，發黃變色，降解，分（fèn）解等現象。

聚合物是否容（róng）易發生降解，依（yī）其分子內部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（jiě）的雜（zá）質，一般都是熱（rè）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，它們有著加劇高聚物降解的作用（yòng）。

所謂熱穩定性是指聚合物在（zài）高溫下分子鏈抗化學分解能力及（jí）耐化學變化的溫度熱（rè）降解溫度稱為穩定性溫度略高（gāo）於分解溫度（dù）。對於某些（xiē）熱（rè）穩（wěn）定

較差的聚合（hé）物，其（qí）溫度範圍隻有（yǒu）5~15度。

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

數有著較大的差異。在正（zhèng）常溫度（dù）下PS, PC, PP,經數次加工後融熔指數升高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖維素等有下降的現象。

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

很大的牽引力，當超過鏈的（de）強度就發生鏈（liàn）斷裂。

實（shí）驗證明（míng）：剪切應力.剪切速率越高，分子量降解速度越快，斷裂（liè）的鏈越短；當提高加熱溫度或增（zēng）塑劑含量時，力的降解作用會減小。

注（zhù）塑（sù）中某些塑料的水解作用是經常發生的，水解作（zuò）用是由於在聚合物中存在有（yǒu）可以水（shuǐ）解的化學基團。如：酰胺，酯（zhǐ），腈等，或在（zài）氧化作（zuò）用下

形成可被（bèi）水解的基團。如（rú）果這些基團在分子的（de）主鏈上，水解（jiě）作用會使（shǐ）主鏈斷鏈而降解。由於某些聚（jù）合物有水解作用，因此對這些（xiē）塑料的吸（xī）濕

性應加以注意。

有的塑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（zhù）塑中都需要（yào）幹燥處理，防此（cǐ）水解。

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