一、一般物理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑物料在注（zhù）塑工藝（yì）溫度下的總熱容量（liàng）。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔（róng）化潛熱，是結晶型聚合物在（zài）形成（chéng）或熔化晶體時所需要的（de）能量（liàng）。這部分能量是用來熔（róng）化高分（fèn）子結晶結構的，所以注塑結晶型聚合

物時要比注塑（sù）非結晶型（xíng）料達到指定熔化溫度下所需（xū）的能量要多。

對於非結晶型聚合物無（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即可熔化（huà）。

3 比熱容

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（wù）的比熱容是不同（tóng）的，結晶型比非對麵型要高。因為加熱聚合物時，補充的熱（rè）能不僅要（yào）消耗在（zài）溫度升上（shàng），還要消耗在使高分子（zǐ）結構

的變化上，結晶型（xíng）必須補充熔化潛熱所需的熱淚盈（yíng）眶量才能使物料熔化。

注塑過程中，塑料加熱或冷卻特性（xìng）是由聚合物的熱含量與溫差所（suǒ）決定的。熱傳遞速率（lǜ）正比於被（bèi）加熱材料和熱源之（zhī）間的溫差。

一般冷卻要比熔化快，因為大體上料筒與物（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，又稱導熱係數其值是由單位質量的物料溫（wēn）度升高1度時所（suǒ）需的熱（rè）量（比熱（rè）容）和材料吸（xī）收熱

量的速度（導熱係數）來決定。

壓力對熱擴散係數影響小（xiǎo），溫（wēn）度對（duì）其影響較大。

5導熱係數

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

模具中冷卻，均（jun1）需花一定時間。為了提高加熱和冷卻效率（lǜ），需采取一些技（jì）術措施。如：加熱料筒要（yào）求有一定（dìng）的厚度，這（zhè）不僅是考（kǎo）慮強度，同

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

增（zēng）加。結晶型塑料的導熱係數對溫度的依賴（lài）性要比非結晶型的顯著。

6 密度與（yǔ）比容

密度增加會使製品（pǐn）中的氣體和溶劑滲透率減少，但是使製品的拉伸強度（dù），斷裂伸長，剛度硬度以及軟化溫（wēn）度（dù）提高；使壓縮性（xìng），衝擊強度，流

動（dòng）性，耐蠕變性能降低。

在注塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷（lěng）卻（què）反複的熱過程溫度，梯度（dù）和聚合物形態的變化都很大，所（suǒ）以密度也在不斷地發生變（biàn）化，這對

注塑製品質量起著重要的影響。

比容反映了單位物質所占有的體（tǐ）積。這是一個衡（héng）量在不同工藝條件下高分子（zǐ）結構所占有的（de）空間，各（gè）種狀態下的膨脹與（yǔ）壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是非常（cháng）重要的（de）參數。

7 膨脹係（xì）數與壓縮係數

比容在恒壓下由溫度而引起的變（biàn）化，即為膨脹係數。聚合物（wù）從高溫到低溫表（biǎo）現出比容（róng）逐漸減（jiǎn）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而變化，壓力增高比容減小（xiǎo）而密度加大。這種性質對於用壓力來控製製（zhì）品的質量和尺寸精度

有重要意義。

二 、聚合物的熱物理（lǐ）性能

1、玻璃（lí）化溫度

聚合物的玻璃化溫度是指線型非（fēi）結晶型聚（jù）合（hé）物由玻（bō）璃態向高彈態或者由後者向前者的較變溫度。就是大分子鏈段本（běn）身開始變（biàn）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（néng）；當低於玻璃（lí）化溫度時，鏈段被

凍（dòng）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（chù）於高彈態。而其（qí）它塑料在常溫下是處於脆韌性的玻璃態（tài）。

高聚（jù）物（wù）的自由體積理論認為，高聚物分子結構所（suǒ）占有的（de）整個體積分成兩部分。一部分是分子鏈（liàn）所占（zhàn）有的空（kōng）間，而另一部分是分（fèn）子鏈之間的自（zì）

由空間。當溫（wēn）度降低時分子鏈動能減（jiǎn）少，自由（yóu）空間減少，當（dāng）溫度升高時，分子鏈段動能（néng）增加，自由空間（jiān）也增加：當溫度達到玻璃化時（shí），急劇

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

高聚（jù）物在玻（bō）璃化溫度以上的（de）總自由（yóu）體積等於玻璃化（huà）溫度下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（zài）升至玻璃化溫度以後，隨著溫度的升高物料自由體積會增加，其比容也會加大，但由於螺槽容積的限製會使物料產生內（nèi）壓，並有加速

固體床的作用。

當高聚物（wù）的物理形態發生變化時，許多（duō）物（wù）理性質如比（bǐ）熱容（róng），比容，密度，導熱係數，膨脹係數，折光指數，介電常數（shù）等都跟著變化，因此利

用（yòng）這些關係可以（yǐ）測定（dìng）聚合（hé）物相變溫度和（hé）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（zhuǎn）變，溫升，溫升速率，螺杆轉速，背壓等工藝因（yīn）素的影響將（jiāng）起重要作用。

這些對於控（kòng）製製品脫模（mó）時的（de）物（wù）性狀（zhuàng）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（xíng）聚合（hé）物從高分子鏈結構的（de）三維有序態轉變為無（wú）序的粘流態時的溫度。轉變點（熔點）對於低分子材（cái）料來說，熔化過程是

非常窄的，有較明顯的熔（róng）點（diǎn）；而對於（yú）結晶型高（gāo）聚物來說，從達到玻璃化溫度就開始軟化，但從高（gāo）彈態轉變為粘流態的液相時卻（què）沒有明顯的熔

點，而是有一個向粘（zhān）流態轉變的溫（wēn）度範圍。

對高聚物來說，玻璃化（huà）溫度，熔化溫度（dù）或溫度（dù）範圍都是變相點。有較明顯的（de）變化範圍，從分子結構觀點（diǎn）看，都是大鏈段運動的結果。

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的熔點要（yào）低些。

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

為宜。

3 、分解溫度及燃燒特性（xìng）

熱（rè）分解溫度是指在氧氣存在（zài）條件下，高聚物受熱（rè）後（hòu）開始分解的溫度範圍。依聚合物化學結構式不同而有顯（xiǎn）著的差異，此（cǐ）外還與物料的形態有

關。在注塑過程中，無論是在預塑階段還是在注射階段，隻要聚合物局部溫度達到分（fèn）解溫度，高分子物（wù）料就會訊速生（shēng）成低分子量的可燃性物

質（zhì）。聚合物（wù）的熱分解在氧氣充足條（tiáo）件下是放熱反應，產生的熱會繼續加熱（rè）聚合物。當聚合物達到燃點時就會燃燒，燃燒體係的溫度是否（fǒu）會上

升，產生的燃燒熱是否（fǒu）和（hé）體係進行對流，都與熱分（fèn）解溫度，比熱容以（yǐ）及導熱係（xì）數等物理（lǐ）性能有密切關係。

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

三、聚合物降解及熱穩定性

所謂降解，是指遞解分解作用，在高分子化學中，通常是指（zhǐ）在化學或（huò）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（jí）光輻射等（děng）作用下往往發生降解（jiě）。降（jiàng）解（jiě）過程實質量大分子鏈發生結構變化。如發生彈性消失，強度降低，粘（zhān）度減少或（huò）增加等現（xiàn）象。

在注塑中力，水，氧通過溫度對聚（jù）降（jiàng）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溫時聚合物粘度的（de）降低而減小。

熱降解是指某些聚（jù）合物在高溫下時間過長，發黃變色，降解，分解等現象。

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

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

所謂熱穩定性（xìng）是（shì）指聚合物在（zài）高溫下分子鏈抗化學分解（jiě）能力及耐化學變化（huà）的溫（wēn）度熱降解溫度稱為穩定性溫度略高於分解溫度。對於某些熱穩定（dìng）

較差的聚合物，其溫度範圍（wéi）隻（zhī）有5~15度。

溫度的高低和變化範圍對聚合（hé）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。不同的聚合物在反複加工後（hòu）熱（rè）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（cì）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（xiàng）。

聚合物在剪切應力作用（yòng）下纏結（jié）著的大分子（zǐ）在外力作用下，沿力的方向上發生流動，分子鏈之間發生解脫，當解脫發生障（zhàng）礙時，分子鏈將受到（dào）

很大的牽引力，當超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

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

注（zhù）塑中某些塑（sù）料的水解作用是經常發生的，水解作用（yòng）是由（yóu）於在聚合（hé）物中存在有可以水解（jiě）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（tuán）。如果這（zhè）些基團在分子的主鏈上，水解作用（yòng）會使（shǐ）主鏈斷鏈而降解。由於某些聚合物有水解作用，因此（cǐ）對這些塑料的吸濕

性應加以注意。

有的塑料具（jù）有吸濕或凝（níng）集水分傾向，因（yīn）為它們含有極性親水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注（zhù）塑中都需要幹燥處（chù）理，防此水解。