一、一般物理性能

1總熱容量

總（zǒng）熱容量是指注塑物料在（zài）注塑工藝溫度（dù）下的（de）總熱容量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化（huà）潛熱（rè），是（shì）結（jié）晶型聚合物在形成或熔化晶體時（shí）所需要的（de）能量。這部分能量是（shì）用來熔化高分子（zǐ）結晶結構的，所以注塑結（jié）晶型聚合

物時要比注塑（sù）非結晶型料達到指定熔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達到注塑溫度需熱（rè）約452/g(100.8cal/g),PS隻需要375J/g即可熔化（huà）。

3 比熱容

比熱容是單位（wèi）重量的物料（liào）溫度上（shàng）升1度時（shí）所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比（bǐ）熱容是不同的，結晶型比非對麵型要高。因為加熱聚（jù）合物時，補充（chōng）的（de）熱能不僅要消耗在溫度升上，還要消耗在使高分子結（jié）構

的變化上，結晶型必（bì）須補充熔化潛熱所需的熱淚盈眶量（liàng）才能使物料熔（róng）化。

注塑過（guò）程中，塑料加（jiā）熱或冷卻特性是由聚合物的熱含（hán）量與溫差所決定的。熱（rè）傳遞速率正（zhèng）比於（yú）被加熱材料和（hé）熱源之間的溫差。

一般（bān）冷卻要比熔化快，因為大體上料筒與物料溫差小，熔料（liào）與模具溫差（chà）大。加熱（rè）時間取決於（yú）料筒內壁與料層之（zhī）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（jiā）熱物料中傳遞的速度，又稱導熱係數其值是由單位質量的物料溫度升高1度時所需的熱量（liàng）（比熱容）和材料吸收熱（rè）

量的速度（導熱係數）來決（jué）定。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對其影響較大。

5導熱係（xì）數

導熱係數反映了材料（liào）傳播熱（rè）量的速度（dù）。導熱係數愈高，材料內熱傳遞愈快。由於聚合物（wù）導熱係數很低，所以無論在料筒中加熱還是其熔（róng）體在

模具中（zhōng）冷卻，均需花（huā）一定時間。為了提高加熱和冷卻效率，需采取一些技術（shù）措施（shī）。如：加熱料筒要求有一定的厚度，這不（bú）僅是考慮強度，同

時也（yě）是為了增加熱慣性（xìng），保證物（wù）料能良好穩（wěn）定地傳熱，有時還利用聚合物的低導熱特性，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（xì）數對（duì）溫度的依賴性要（yào）比非結晶型（xíng）的顯著。

6 密度與比（bǐ）容（róng）

密度增加會使製（zhì）品中（zhōng）的氣體和（hé）溶（róng）劑滲透率減少，但是（shì）使製品（pǐn）的拉伸強度，斷裂伸長（zhǎng），剛度硬度以及軟化溫度提高；使壓縮性，衝擊強度，流

動性，耐（nài）蠕變性能降低。

在注塑過（guò）程中，聚合物經曆著冷卻（què）—加熱—冷卻反複的（de）熱過程溫度，梯度和聚合物形態的變化都很大，所以密度也在不斷（duàn）地發（fā）生變化，這對

注塑製（zhì）品質量起著重要的影響。

比容（róng）反（fǎn）映了單（dān）位（wèi）物質所占有的體積。這是一個衡量在不同工藝（yì）條件下高分（fèn）子結構所占有的空間，各種狀態下的膨脹與壓縮，製品的尺寸收縮

等（děng）方麵是非常重要的參數。

7 膨（péng）脹係（xì）數與壓縮係數

比容在恒（héng）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下都隨壓力（lì）而變化，壓力增高比容減小而（ér）密度加大。這種性質（zhì）對於用壓力（lì）來控製製品的質量和尺寸精（jīng）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（xiàn）型非結晶型聚合物由玻璃態向高彈態（tài）或者由後者向（xiàng）前者的較變溫度。就是大分子鏈段（duàn）本身開始變形的溫度當（dāng）溫度

高（gāo）於玻璃化溫度時，大（dà）分子鏈開（kāi）始自由活動，但還不是整個分子鏈（liàn）段的運動（dòng）。這時表現出高彈性的橡膠（jiāo）性能；當低於玻璃化溫度（dù）時，鏈（liàn）段被

凍結變成堅硬的固態或（huò）玻璃態。橡膠的玻璃化溫度（dù）低於室溫。所以橡（xiàng）膠在常溫下處於高彈態。而其它塑料在常溫下是處於脆韌性的玻璃態。

高聚物的自由體積理論認為，高聚物分（fèn）子結構所占有的整個體積分成兩（liǎng）部分。一部分是分子鏈所占有的空間，而另一部（bù）分是分子鏈之間的自

由空間。當溫度降低（dī）時分子（zǐ）鏈動能（néng）減少（shǎo），自由空間減少，當溫度升高（gāo）時，分子鏈段動能增加，自由空間也（yě）增加（jiā）：當溫度達到玻璃化時，急劇

產生內聚（jù）力（lì），聚合物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段擁有的能量（liàng）足以使鏈段活動起來所以自由空間的體積突然增加。

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

料，在升至玻璃化溫（wēn）度以（yǐ）後，隨著溫度的升高（gāo）物料自（zì）由體積會增加，其比容（róng）也會加大（dà），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。

當（dāng）高聚物的（de）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，膨脹係數，折光指數（shù），介電常數等都跟著變化（huà），因此利

用這些關係可以（yǐ）測定聚合物相變溫度和高聚物性質。

對於理解塑料在料（liào）筒中加熱，塑料化（huà）過程中（zhōng）從加料段向壓縮段（duàn）物態轉（zhuǎn）變，溫升，溫升速率，螺（luó）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（mó）時的物性狀態，頂出溫度和頂出時間是（shì）重要的（de）。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度（dù）是指結晶型聚合物從高分（fèn）子鏈結構的三維有序態轉變（biàn）為無序的（de）粘流態時（shí）的（de）溫度。轉變點（熔點）對（duì）於低分（fèn）子材料來說，熔化過程是

非常窄的，有較明（míng）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（biàn）為粘流態的液（yè）相時卻沒有明顯的熔

點，而是有一個向粘流（liú）態轉（zhuǎn）變的溫度（dù）範圍。

對高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫度範圍都是（shì）變相點。有（yǒu）較明顯的（de）變化範圍，從分子結（jié）構觀點看，都是（shì）大鏈段運動的結果。

一般有增塑劑的聚合物熔點要比無（wú）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的熔點要低些。

注塑（sù）時，料筒的第三段溫度（靠近嘴溫的溫度）都（dōu）要設定在熔點以上，然後（hòu）以降低15~20度的（de）溫度梯度依（yī）次設定第二段和（hé）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（dù）是指在氧氣存在條件下，高聚物受熱後開始分解的溫度範（fàn）圍。依聚合物化學結構式不同（tóng）而有顯著的差異（yì），此外還與物料的（de）形態有

關（guān）。在注塑過程（chéng）中，無論（lùn）是在預塑階段還是在注射階段（duàn），隻（zhī）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子量的可燃性物

質。聚合（hé）物的熱分解在氧（yǎng）氣充足條件下是放熱反應，產生的熱會繼續加熱聚（jù）合物。當聚（jù）合（hé）物達到（dào）燃點時就會燃燒，燃燒體係（xì）的溫度是否會上

升，產（chǎn）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（xìng）能有密切關係。

注塑時，對聚合物分解溫度的控製是十分重要（yào）的，否則分解出燃燒物質不僅會影（yǐng）響製品質量，還會（huì）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（zài）高分子化學中，通（tōng）常是指在化學或物理作用下，聚合物分子的聚合度降低（dī）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。降解（jiě）過程實質量大分子鏈發生結（jié）構變化（huà）。如發生彈性消失（shī），強度降低，粘度（dù）減少或增加等現象。

在（zài）注塑中力，水，氧通過溫度對（duì）聚降解（jiě）起重要影響（xiǎng），在高溫（wēn）時氧和水更能使聚合物分解。剪（jiǎn）切力的作用會因（yīn）高溫時聚合物粘度的降低而減小。

熱降解是指某些聚合物在高溫下時（shí）間過（guò）長，發黃變色，降解，分解等現象。

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

劑，如：PVC 分解的產（chǎn）物是氯化（huà）氫，POM分解產物（wù）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（zhǐ）聚合物（wù）在高（gāo）溫下分子鏈抗化學分解能（néng）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度。對於某些（xiē）熱穩定

較差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度（dù）的高低和變化範圍對聚合物的（de）降（jiàng）解有影響外，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加（jiā）工（gōng）後熱降解和融熔指

數有著較（jiào）大的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次加（jiā）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（jù）合物在剪切應力作用下纏結著的大分子在外（wài）力作用下，沿力的方向上發生流動，分子鏈之間發（fā）生解脫（tuō），當解脫發生（shēng）障礙時，分子鏈（liàn）將受到

很大的牽（qiān）引力（lì），當（dāng）超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實驗（yàn）證明：剪切應力.剪切（qiē）速率越高，分子量降解（jiě）速度越快（kuài），斷裂的鏈越短；當提高加熱溫度或（huò）增塑劑含量（liàng）時，力的（de）降解（jiě）作（zuò）用會（huì）減小。

注塑中某些塑料的水解作用是經常（cháng）發生的（de），水解作用是由（yóu）於在聚合物中存在有可（kě）以水（shuǐ）解的化（huà）學基團。如：酰胺（àn），酯，腈等，或在氧化作用（yòng）下

形成可被（bèi）水（shuǐ）解的基團。如果這些基團在分子的主鏈上，水解作用會使主鏈斷鏈而降解。由於某些聚（jù）合物有水解作用，因此對這（zhè）些塑料的吸濕

性應加以注意。

有的塑料具有吸濕（shī）或凝集水分傾向，因為它們含（hán）有極性（xìng）親水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注（zhù）塑中都需要幹燥處（chù）理，防此水（shuǐ）解。