一、一般物（wù）理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑物料在注塑（sù）工藝溫（wēn）度下的總熱容量（liàng）。

2 熔化熱

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

物時要比注塑非結晶型料達到指定熔化溫度（dù）下所需的（de）能量（liàng）要多。

對於非結晶型聚合物無需熔化潛熱。使POM達（dá）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

比熱容是單位重量的物料溫度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不（bú）同高（gāo）聚物的比熱（rè）容是不（bú）同的，結晶型比非（fēi）對麵（miàn）型要高。因（yīn）為加熱聚合物時，補充的熱（rè）能不僅（jǐn）要（yào）消（xiāo）耗在溫度升上，還要消耗在使（shǐ）高（gāo）分（fèn）子結構

的變化上，結晶型必須補充熔化潛熱（rè）所需的熱（rè）淚盈眶量才能使物料熔化。

注塑過（guò）程（chéng）中，塑料加熱或冷卻（què）特性是由聚合物的熱含量（liàng）與溫差（chà）所決定的。熱傳遞速率正比於被加（jiā）熱材料和（hé）熱源之間的溫差。

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

4熱擴（kuò）散係數

熱擴散係數是（shì）指溫度（dù）在加熱物料中傳（chuán）遞的速度，又稱導熱係數其值是由單位（wèi）質量的物料溫度升（shēng）高1度（dù）時所需的（de）熱量（比熱容）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，溫度對其影響（xiǎng）較大。

5導熱係數

導熱係數反映（yìng）了材（cái）料傳播熱量的（de）速度（dù）。導熱係數愈（yù）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（liào）筒中（zhōng）加熱還是其熔體在

模具中冷卻，均需花一定時（shí）間。為（wéi）了提高加（jiā）熱和冷卻效率，需采取一些技術措施。如：加熱料筒要求有一定的厚度，這不僅是考慮強（qiáng）度，同

時也是為了增加熱慣性，保證物料能（néng）良好穩定地傳熱，有時還（hái）利用聚合物的低導熱特性，采用熱流道（dào）模（mó）具等。聚合物導熱係數隨溫度升（shēng）高而

增加（jiā）。結晶型塑料的導熱係數對溫度的依賴性要比非結晶（jīng）型（xíng）的顯著。

6 密度（dù）與（yǔ）比容

密度增加會使製品中的氣體（tǐ）和溶劑（jì）滲透率減少，但是使製品的拉伸強（qiáng）度，斷裂伸長，剛度（dù）硬度以及（jí）軟化溫度提高；使壓（yā）縮性，衝（chōng）擊強度，流

動性（xìng），耐蠕變性能降低。

在注塑過（guò）程（chéng）中，聚合物（wù）經曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱過程溫度，梯度和（hé）聚合物形態的變化都很（hěn）大，所以密度也在不斷（duàn）地發生（shēng）變化，這對

注塑製（zhì）品質量起著重要的影（yǐng）響。

比容反映了單位物（wù）質所占有（yǒu）的體積。這是一個衡量在不同工藝條件下高分（fèn）子結構所占有的空間，各種狀態下（xià）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 膨脹係數與壓縮（suō）係數（shù）

比容在恒壓下（xià）由溫度而引起的變化，即為膨（péng）脹係數。聚合物從高溫到低溫表現出比容逐漸減少（shǎo）的收縮特性。聚合物（wù）比容不僅取決於（yú）溫度而且

取決於壓力。聚合（hé）物比容在不同（tóng）溫度下都（dōu）隨壓力而變化，壓力增高比容減小而密度加大。這種性質對於用壓力來（lái）控製（zhì）製品的質（zhì）量和尺寸精度

有重要意義。

二 、聚合物的熱物理性能

1、玻璃化溫度

聚合物（wù）的玻璃化溫度是（shì）指線型非結晶型聚合物由玻璃態向高彈態或者由後者向前者的較（jiào）變溫度。就是大分子鏈段本身開始變形的溫度當溫度

高於玻璃化溫度時，大分子鏈（liàn）開始自由活（huó）動，但還不是整（zhěng）個分子鏈（liàn）段的運動。這時表現出高彈性的橡膠性能；當低於玻（bō）璃化溫度時，鏈段被

凍結變成堅硬的固態或玻璃（lí）態。橡膠的玻璃化溫度（dù）低於室（shì）溫。所以橡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（tài）。

高聚物（wù）的自由體積理論認（rèn）為，高聚物分子（zǐ）結構所占有的整個體積分成兩部分。一部分是分子鏈所（suǒ）占（zhàn）有的空間，而另一部分（fèn）是分（fèn）子鏈之間的自

由空間。當溫度降低時分子（zǐ）鏈動能減少，自由（yóu）空間減少，當溫度升高時，分子（zǐ）鏈段動能增加，自由（yóu）空間也增加：當溫度達到玻璃化時，急劇

產生內聚力，聚（jù）合物膨脹，鏈段（duàn）開（kāi）始旋（xuán）轉，鏈段擁有的能量足以使鏈（liàn）段活動起來所以自由空間的體（tǐ）積突然增加。

高聚物在玻璃化溫度（dù）以上的總自由體積等於玻璃（lí）化（huà）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（fèn）子固態物

料（liào），在升至（zhì）玻璃化溫度以後，隨著溫度（dù）的（de）升高（gāo）物料自由（yóu）體積會增加，其（qí）比容也會加大，但由於螺槽容積的限製會使物料（liào）產生內壓，並有加速

固體床的作用。

當高（gāo）聚物的物理形態發生變化時，許多物理（lǐ）性質如比（bǐ）熱容，比容，密度，導熱係數，膨脹係數，折光（guāng）指（zhǐ）數，介電常數等都跟著變化，因此利

用這些關係可以測定聚合（hé）物（wù）相變溫（wēn）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，溫升（shēng）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（zhì）製品脫模時的物性狀（zhuàng）態，頂出溫度和頂出時間是重要的。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶（jīng）型聚合物從高分子鏈結構的三維有序態轉（zhuǎn）變為無（wú）序的粘流態時的溫度。轉變點（熔點（diǎn））對於低（dī）分子材料來說，熔化過程（chéng）是

非常窄的，有較明顯（xiǎn）的熔點；而對於結晶型（xíng）高聚物來說（shuō），從達到玻璃化（huà）溫度就開始（shǐ）軟化，但從高彈態轉變為粘流態的液相時卻沒有明顯的熔

點，而（ér）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（wéi）都是（shì）變相點。有較明顯的變化範圍，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（róng）點要比（bǐ）無增塑劑的要低，共聚物的熔點要比（bǐ）組成共聚物中較（jiào）高均（jun1）聚物的熔點要低些（xiē）。

注塑時，料筒（tǒng）的第三段溫度（靠近嘴溫的溫度（dù））都要設定在熔點以上，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（de）料筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及燃燒特性

熱（rè）分解溫度是指在氧氣存在條件下，高聚（jù）物受（shòu）熱後開始分解的溫度範圍。依聚合物化學結構式不同而有顯著的差異，此外還與物料（liào）的形態有

關。在注塑過程中，無論是（shì）在預（yù）塑階段還（hái）是在注（zhù）射階段，隻要聚（jù）合（hé）物局（jú）部溫度達到分解溫度，高分子物料就會訊速生（shēng）成低（dī）分子量的（de）可燃性物

質。聚合（hé）物的熱分解在氧氣充足條件下是放熱反應，產生的熱會繼續加熱聚合物。當聚合物達到（dào）燃點時就會（huì）燃燒，燃燒體係的溫度（dù）是否（fǒu）會上

升（shēng），產生（shēng）的燃燒（shāo）熱是否和體係進行對（duì）流，都與熱分解溫度，比（bǐ）熱容以及導（dǎo）熱係數等物理性能有密切關係。

注塑時，對聚合物分解溫度（dù）的控製是（shì）十分重（chóng）要（yào）的，否則分解出（chū）燃燒物質不僅會影響製品質量，還會腐蝕設備，危害人體。

三、聚合物降（jiàng）解（jiě）及熱穩定性

所謂（wèi）降解，是指遞解分解（jiě）作用，在高（gāo）分（fèn）子化學中，通常（cháng）是指在化學或物（wù）理作用（yòng）下，聚合（hé）物分子（zǐ）的聚合度降低過程，聚合物在熱，力，氧氣，

水及光（guāng）輻射等作（zuò）用下往往發生降解。降解過程實質量（liàng）大分子鏈發生結構變（biàn）化。如發生彈性消失，強度降低，粘度減少或增加等現象。

在注塑中力，水，氧通過溫度對聚降解起重要影響（xiǎng），在高溫（wēn）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度的降低而減（jiǎn）小。

熱降解是（shì）指（zhǐ）某些聚合物（wù）在高溫下時間過長，發黃變色（sè），降解，分解等現象。

聚合物是否容易（yì）發（fā）生降解，依其分子（zǐ）內部和分子外部結構有（yǒu）關；是否有（yǒu）分解的雜質有（yǒu）關；能引起高（gāo）聚物降解的雜質，一般都是（shì）熱降解（jiě）的崔（cuī）化

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

所謂熱穩定性是指聚合物在高溫下分子鏈抗化學分解能力及耐（nài）化學變化的溫度（dù）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

較差的（de）聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高（gāo）低和變化範圍對聚合物（wù）的降解有影響（xiǎng）外，還有在溫度場（chǎng）中所（suǒ）經曆的反複加工次（cì）數有關。不同的聚（jù）合物在反複加工後熱降解和融熔指

數有著較大的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次加工後融熔指數升高的傾向（xiàng）。而PE，抗衝擊（jī）PS醋酸纖（xiān）維（wéi）素等有下（xià）降的現象（xiàng）。

聚合物在剪切應力作用下纏結著的大分子在外力作用下，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（ài）時（shí），分子（zǐ）鏈將受到

很大的牽（qiān）引力，當超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實（shí）驗（yàn）證明：剪切應力.剪切速率越高，分子量降解（jiě）速度越快，斷裂的鏈越短（duǎn）；當提高加熱溫度或增（zēng）塑劑含（hán）量時，力的（de）降解作用（yòng）會減小。

注塑中某些塑料的水解作用是經常發生的，水解作用是由於在聚合物中存在有可以水解（jiě）的化（huà）學（xué）基團。如：酰胺（àn），酯，腈等，或在氧化（huà）作用下

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

性應（yīng）加以注（zhù）意。

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

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