一， 一般物理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑物料在注塑工藝溫度下（xià）的總（zǒng）熱容量。

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（róng）化晶體時所（suǒ）需要的能量。這（zhè）部分能量是用來熔化高分子（zǐ）結晶（jīng）結構的（de），所以注塑結晶型聚合

物時要比注（zhù）塑非結晶型（xíng）料（liào）達到指定熔化溫度下所（suǒ）需的能量要多（duō）。

對於非結晶型聚合物無需熔（róng）化潛熱。使POM達（dá）到（dào）注塑溫度需熱（rè）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（wù）料溫度上升1度時所需（xū）熱（rè）量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是（shì）不同的，結（jié）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（shēng）上，還要消耗在使高分子結構

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

注塑過程中（zhōng），塑料加熱或冷卻特性是由聚（jù）合物的熱含量與溫差所決（jué）定的（de）。熱傳遞速率正比於被加熱材料（liào）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，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（wēn）差（chà）和料層厚度。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫度（dù）在加熱物料中傳遞的速度，又稱導（dǎo）熱係數（shù）其值是由單位質量的物（wù）料溫度升高1度時所需的熱量（liàng）（比熱容）和材（cái）料吸收熱

量的速度（導熱係數）來決定。

壓（yā）力對熱擴散係數（shù）影響小，溫度對其（qí）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（sù）度。導熱係數（shù）愈高，材料（liào）內熱傳遞愈快。由（yóu）於（yú）聚合（hé）物導熱係數很低，所以無論在（zài）料（liào）筒中（zhōng）加熱還是其（qí）熔體在

模具中冷（lěng）卻，均需花一（yī）定時間。為了提高加熱和冷卻效率，需采取一些技術（shù）措施。如：加熱料筒要求有一定的厚度（dù），這不僅是考慮強度，同

時也是為了（le）增加熱慣性（xìng），保證物料能良好穩定地（dì）傳熱，有時（shí）還（hái）利用聚合物的（de）低（dī）導熱特性，采用熱流道模具等。聚合（hé）物導熱係數（shù）隨溫度升高而（ér）

增加。結晶型塑料的（de）導熱係（xì）數對溫度的依賴性要比非（fēi）結晶型的顯著。

6 密度與比容

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

動性，耐（nài）蠕變性能降低。

在注塑過程中，聚合物（wù）經曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱（rè）過程（chéng）溫度，梯度和聚合物形（xíng）態的變化都很大，所以密度也在不斷地發生變化，這對（duì）

注塑製品質量起著（zhe）重要（yào）的影響。

比容反（fǎn）映了單位物（wù）質（zhì）所占有的體積。這是一個衡量在不同工藝條件下高分子結構所占有的空（kōng）間，各種狀（zhuàng）態下的膨脹與壓（yā）縮，製品（pǐn）的尺寸收縮

等方麵是非（fēi）常（cháng）重要的參數。

7 膨脹係數與壓縮係數

比容（róng）在恒壓下由溫（wēn）度而引起（qǐ）的變（biàn）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（jù）合物比容不僅取決於溫度而（ér）且

取決於壓力。聚合物比容（róng）在不同溫度下都隨壓力而變化，壓力增高比容減小而密度加大（dà）。這種性質對於用壓力來控製製（zhì）品的質（zhì）量和尺寸精度

有重要意義。

二 聚合物的熱（rè）物理性能

1玻璃化（huà）溫度

聚合物的玻璃（lí）化溫度是指線型（xíng）非（fēi）結（jié）晶型聚合物（wù）由玻璃態向高彈態或者由後者向前者的較變溫度。就是（shì）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，大分子鏈開始自由活（huó）動，但（dàn）還不是整個分子鏈段的（de）運（yùn）動。這時表（biǎo）現出高彈性的橡膠性能；當低（dī）於（yú）玻璃化溫（wēn）度時，鏈段被

凍結變（biàn）成堅硬的固態或玻璃態。橡膠的玻璃化溫（wēn）度低於室溫。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。

高聚物的自由體積理論認為，高聚物分子（zǐ）結（jié）構所占有的整個（gè）體積分成兩部分。一部分是分（fèn）子鏈所占有的空（kōng）間，而（ér）另一部分是分子鏈之間的自

由空間。當溫度降低時（shí）分子鏈動能（néng）減少（shǎo），自由空間減少，當溫度升（shēng）高時，分子鏈段動能增加，自由（yóu）空間也（yě）增加：當溫度達到玻（bō）璃化時，急劇（jù）

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（yǐ）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（bō）璃化溫度以（yǐ）上的總自由體（tǐ）積等於玻璃化溫度下的自由體積（jī）與熱膨脹係數乗\以溫升之和。在（zài）預塑化時，位於螺槽中的（de）高分子固（gù）態（tài）物

料，在升至玻璃化溫度以（yǐ）後，隨著溫度的升高（gāo）物料自由體積會增加（jiā），其比容也會加大，但由於螺槽容積的限（xiàn）製會使（shǐ）物料產生內壓，並有加速

固體床的作用（yòng）。

當高聚物的（de）物理形態發生變化時，許多物理性（xìng）質（zhì）如比熱容，比容，密度，導熱係數，膨脹係數，折光（guāng）指數（shù），介電常數等都跟（gēn）著變化（huà），因此利

用這些關係可以測定聚合物相變溫度和高聚物性（xìng）質。

對於理解（jiě）塑料（liào）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（shēng），溫升速（sù）率，螺杆轉速，背壓等工藝（yì）因素的影響將（jiāng）起重要作用。

這些對於控（kòng）製製品脫模（mó）時的物性狀態，頂出溫度和頂出（chū）時間是重（chóng）要的（de）。

2 熔化溫（wēn）度（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚合物從高分子鏈結構的三維有序態轉變為無序的粘（zhān）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（jīng）型高聚物（wù）來說，從達到玻璃化（huà）溫（wēn）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（xiǎn）的熔

點，而是有（yǒu）一個向粘流態轉變的溫度（dù）範圍。

對高聚物來說，玻璃化溫度，熔化（huà）溫度或溫度範圍都（dōu）是變相點。有較明顯的變化範圍，從分（fèn）子結構（gòu）觀（guān）點（diǎn）看，都是大鏈段運動（dòng）的結果。

一（yī）般有增塑劑的聚合物熔點要比無增塑劑的要低，共聚物的（de）熔點要比組成（chéng）共聚物中較高均聚物（wù）的熔點（diǎn）要低些。

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

為宜。

3 分解溫度及（jí）燃燒特性

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

關。在注塑過程中，無論是在（zài）預塑階段還是在注射階段，隻要聚合物（wù）局部溫度達到分解溫度，高分子物料就（jiù）會訊速生成（chéng）低分子量的可燃性物

質。聚合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（xù）加熱聚合物。當聚合物達到燃點時就會燃燒，燃燒體係的溫度是否會上

升，產生的燃燒熱是否和體係進行（háng）對流，都與熱分解溫度（dù），比熱容以及導熱係數等物理性能有密（mì）切關係。

注（zhù）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（wù）質不僅會影（yǐng）響製（zhì）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（zuò）用，在高分子化學中（zhōng），通（tōng）常是指在（zài）化學或物理作用下，聚合（hé）物分子的聚（jù）合度降低過程，聚合物在熱，力，氧氣（qì），

水及光輻射等（děng）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。如發生彈性消失，強度降低，粘度減少或增加等現象。

在注（zhù）塑中力（lì），水，氧通過溫度對聚（jù）降解起重要影響，在高溫時氧和水更能（néng）使聚合物分解。剪切力的（de）作用會因高溫時聚合物粘度的降低而減（jiǎn）小。

熱（rè）降解（jiě）是指（zhǐ）某些聚合物在（zài）高溫下時間過長，發黃變（biàn）色，降解，分解等現象。

聚合物是否（fǒu）容（róng）易發生降解，依其分子內部和分子外部結構（gòu）有關；是否有分解（jiě）的雜（zá）質有關；能引起高聚（jù）物降解的雜質，一般都是熱降解的（de）崔化

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

所謂熱穩定性（xìng）是指聚合物在高溫下分（fèn）子鏈抗化學分（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（gāo）於分解溫度。對於某些熱穩定

較差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高低和變化範圍對（duì）聚合物（wù）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（tóng）的聚合物在反複（fù）加工後（hòu）熱降解和融（róng）熔指

數有（yǒu）著（zhe）較大的差異。在正常溫度下（xià）PS, PC, PP,經數次加工後融熔指（zhǐ）數升高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖維素等（děng）有下降的現象。

聚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，分子鏈之間發生解（jiě）脫（tuō），當解脫發生障礙時，分子（zǐ）鏈將受到

很大的（de）牽引力，當超過鏈的強度就發（fā）生鏈斷裂。

實（shí）驗證明：剪切（qiē）應（yīng）力.剪切速率越高（gāo），分子量降解速度越快，斷（duàn）裂的鏈越短；當提高加熱溫度或增（zēng）塑劑含量時，力的降解作用（yòng）會減小。

注塑中某些（xiē）塑料的水解作用是經常發生的，水解作用是（shì）由於（yú）在聚合物中存在（zài）有可以水解（jiě）的化學基團。如：酰（xiān）胺，酯，腈等，或在氧化作用下

形成可被水解的基團。如果這些基團（tuán）在分子的（de）主鏈上，水解作用會（huì）使主鏈斷鏈而降解。由於某些聚合物有水解作（zuò）用（yòng），因此對這些（xiē）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（jí）性親水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需要幹燥處理，防（fáng）此水（shuǐ）解。