一、一般物理性能

1總（zǒng）熱容量

總熱容（róng）量是指注塑物料在（zài）注塑工藝溫度（dù）下的總熱容（róng）量。

2 熔化（huà）熱（rè）

熔化熱又稱熔化潛熱，是結（jié）晶型聚合物（wù）在形成或熔（róng）化晶體時所需要的能量。這部分能量是用來熔化高分子結晶結構的，所以注塑結晶（jīng）型聚合

物時要比注塑非結晶型料達到指定熔化溫度下（xià）所需的能量要多。

對於非（fēi）結晶型（xíng）聚合物無需熔化潛熱。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。

3 比熱容

比熱容是單位重量的物料（liào）溫度上升1度時所需（xū）熱量[J/kg.k]。

不同高聚（jù）物的比熱容是不（bú）同的（de），結晶型比非對麵型要高。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（xiāo）耗在使（shǐ）高分子結構

的（de）變化上（shàng），結晶型必須補充熔化潛熱所需的熱淚（lèi）盈眶量才（cái）能使物料熔化。

注（zhù）塑過程中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合物的熱含量與溫（wēn）差所（suǒ）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，因為大體上料筒與物料溫差小（xiǎo），熔（róng）料與模具溫差大。加熱時間取決於料筒內壁與（yǔ）料層之（zhī）間（jiān）的溫（wēn）差和料層厚度。

4熱擴散係（xì）數

熱擴散係數（shù）是指溫度在加（jiā）熱物料中傳遞的（de）速度，又稱（chēng）導熱係數其值（zhí）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）和材料吸收熱

量的速度（導熱係數）來（lái）決定。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對其影響較大。

5導熱（rè）係數

導熱係數反（fǎn）映了材（cái）料傳播熱（rè）量的速（sù）度。導熱係數愈高，材料內熱傳遞愈快。由於聚合（hé）物導熱係數很低，所以無論在料筒中加熱還是其熔體（tǐ）在

模具（jù）中冷卻，均需花一定時間。為了提高加（jiā）熱和冷卻效率，需采取一些技術措施。如：加熱料（liào）筒（tǒng）要（yào）求有一定的厚度，這不僅是考（kǎo）慮強度（dù），同

時也是（shì）為（wéi）了（le）增加熱慣性（xìng），保證物料能良好穩定地傳熱，有（yǒu）時（shí）還利（lì）用聚合物（wù）的低導熱特性，采用熱（rè）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比非結晶型的顯著。

6 密度與（yǔ）比（bǐ）容（róng）

密度增加會（huì）使製品中的氣體和（hé）溶劑滲透（tòu）率減少，但是（shì）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（shǐ）壓縮性，衝擊強度，流

動性，耐蠕（rú）變性能降低。

在（zài）注（zhù）塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱過程溫度，梯度和聚合物形態（tài）的變化都很大，所以密度也在不斷地發生變化，這對

注塑製品質量（liàng）起著重要的影響。

比容反映（yìng）了單（dān）位物質所占有的體積（jī）。這是一個衡量在不同工藝條件（jiàn）下（xià）高分子（zǐ）結構所占有的空間，各種狀態（tài）下的膨脹與壓縮，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（róng）在恒壓下（xià）由溫度而引起的變化，即（jí）為膨脹係數。聚合物從高溫（wēn）到低溫表現出比容逐漸減少的收縮特性。聚合物比容（róng）不（bú）僅取決於溫（wēn）度而且

取決於壓力。聚合物比容在不同溫度下都隨（suí）壓力（lì）而變化，壓力增高（gāo）比（bǐ）容減小而密度加大。這（zhè）種性質對於（yú）用壓（yā）力來（lái）控製製品的質量和尺寸精度

有重要意義。

二（èr） 、聚合（hé）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結晶（jīng）型聚合物由（yóu）玻璃態向高彈態或者由（yóu）後者向前者的較變溫度。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（dù）時，大分子鏈開始自由活動，但還不（bú）是整個分子鏈（liàn）段的運（yùn）動。這（zhè）時表現出高彈性的橡膠性（xìng）能；當低於玻璃化溫度時，鏈段被

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

高聚物的（de）自由體積理論認為，高聚物（wù）分子結構所占有的整個體積分成兩部分。一部分是分子鏈所占（zhàn）有的（de）空間，而另一部分是分子鏈之間的（de）自（zì）

由空間。當溫度降（jiàng）低時分子鏈動能減少，自由空間減少，當溫（wēn）度升高時，分子鏈（liàn）段動能增加，自由空間也增加：當溫度達到玻璃（lí）化時，急（jí）劇（jù）

產生內聚力，聚合（hé）物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段擁（yōng）有（yǒu）的能（néng）量足（zú）以使鏈段活動起（qǐ）來所以自由空間的（de）體積突然增加（jiā）。

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

料，在升至玻璃化溫度以後，隨著溫度的升高物（wù）料自由體積會增加，其比容也（yě）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（zuò）用（yòng）。

當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，膨脹係數，折光（guāng）指數，介電常數等都（dōu）跟著變（biàn）化，因（yīn）此利

用這些關係可以測定聚（jù）合物相變溫度和高聚物性質。

對於（yú）理（lǐ）解（jiě）塑料在料筒中加熱，塑料化過（guò）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（qǐ）重要作用。

這些對於控製製品脫（tuō）模時的物（wù）性狀態，頂出溫度和頂出時（shí）間是重要的。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚合（hé）物從高（gāo）分子鏈結構的三維（wéi）有序態轉變為（wéi）無序（xù）的粘流態時（shí）的溫度。轉變點（熔點）對於低分子材料來說，熔化過程是

非常窄的，有（yǒu）較明顯的熔（róng）點；而對於結晶（jīng）型高（gāo）聚物來說，從達到（dào）玻璃化溫度就開始軟化（huà），但從高彈態轉變為粘流態的液相時卻沒有明顯的熔

點，而是（shì）有一個向粘流態轉變的溫度範圍。

對高聚物（wù）來說（shuō），玻璃化溫度，熔化溫（wēn）度或溫度範圍都是變相（xiàng）點。有較（jiào）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比無增塑劑的（de）要（yào）低，共聚物的熔點要比組成共聚物（wù）中較高均聚物的熔點要低些。

注塑時（shí），料筒（tǒng）的第三段溫（wēn）度（靠近嘴溫（wēn）的（de）溫度）都（dōu）要設定在熔（róng）點以上，然後以降低（dī）15~20度的溫度梯度依次設（shè）定第二段和第一段的料筒溫度

為宜。

3 、分（fèn）解溫度及燃燒特性

熱分解溫度是指（zhǐ）在氧氣存在條件下，高聚物受熱後開始分解的（de）溫度範圍。依聚（jù）合物化學結構式不同（tóng）而（ér）有顯著的差異，此外（wài）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（zhī）要聚（jù）合物局部溫度達（dá）到分解溫（wēn）度，高分子物料就會訊速生成低分子量（liàng）的可燃性物

質。聚合物（wù）的熱分解在氧氣充足條件下是放熱反（fǎn）應，產生的熱會繼續加熱聚合物。當聚合物達（dá）到（dào）燃點時就會燃燒，燃燒體係的溫度是否會上

升，產生的燃燒熱是否（fǒu）和體係（xì）進行對流，都與熱分解溫（wēn）度，比熱容以及導（dǎo）熱係（xì）數等物（wù）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重要的，否則分解出燃燒物質不僅會影響製品質量，還會腐蝕設備，危害人體。

三、聚（jù）合物降解及（jí）熱穩定性（xìng）

所謂（wèi）降解（jiě），是指遞解分解（jiě）作用，在（zài）高分（fèn）子化學中，通常是指在（zài）化學或物（wù）理作用下，聚合物分子的聚合度降低過程（chéng），聚合物在熱，力（lì），氧氣，

水及光輻射等作用下往往發生（shēng）降解。降解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（jiàng）低，粘度減少或增加等（děng）現象。

在注塑（sù）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分解。剪切力的作用會因高溫時聚合物粘（zhān）度的降低而減小。

熱（rè）降解是指某些聚合物在高溫下（xià）時間過（guò）長，發（fā）黃變色（sè），降解，分解等（děng）現象。

聚合物（wù）是否容易發（fā）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，一般都是熱降（jiàng）解的（de）崔（cuī）化

劑，如：PVC 分解的產物是氯化氫，POM分（fèn）解產（chǎn）物是甲醛，它（tā）們（men）有著加劇高聚物降解的作用。

所謂熱穩定性是指聚合物（wù）在高溫下分子鏈抗化學（xué）分（fèn）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高於分解溫度。對於（yú）某些熱穩定

較差（chà）的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的（de）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（fǎn）複加工次數有關（guān）。不同的聚合物在反（fǎn）複加（jiā）工後熱降解和融熔指

數有著較大的差異（yì）。在正常溫度下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（de）現象。

聚合物在剪切應力作用下（xià）纏結著（zhe）的大分（fèn）子在外力作用下，沿力的方向上發生流動，分子鏈之間發生解脫，當解脫發生障礙時，分子鏈將受到

很大的牽引力，當超過鏈的強度（dù）就發生鏈斷裂（liè）。

實驗證明：剪切應力.剪切速率越高（gāo），分子量降（jiàng）解速（sù）度越快，斷裂（liè）的鏈越短（duǎn）；當提高加熱（rè）溫度或增塑劑含量時，力的（de）降解作（zuò）用會減小（xiǎo）。

注塑中（zhōng）某些塑料的水解作（zuò）用是經常發生的，水解作用是由於在聚合物中存在有（yǒu）可以水（shuǐ）解（jiě）的化學基團。如：酰胺，酯，腈等，或在（zài）氧化作用下

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

性應加以注意。

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