一、一般物理性（xìng）能

1總熱容量

總熱容量是指注塑物料在（zài）注塑工藝溫度下（xià）的（de）總熱容量。

2 熔化熱

熔化熱（rè）又稱熔化潛熱，是結晶（jīng）型聚合物在形成或熔化晶體時所（suǒ）需要的能量。這部分（fèn）能量是用來（lái）熔（róng）化高分子結晶結構的，所以注塑結晶型聚合（hé）

物時要比注塑非（fēi）結晶型料達（dá）到指定熔化溫度下（xià）所需的能量要多。

對（duì）於非結（jié）晶型（xíng）聚合（hé）物無需熔化潛熱。使POM達到注（zhù）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料溫度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高（gāo）聚物的比熱容是不同的，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（shēng）上（shàng），還要消耗在使高分子（zǐ）結構

的變化上，結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（chéng）中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合物的熱（rè）含量與溫差所（suǒ）決定的。熱傳遞速率正比於被加熱材料和熱源之（zhī）間的溫差。

一般冷卻（què）要比熔化快（kuài），因為大（dà）體（tǐ）上料筒與物料溫（wēn）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（sàn）係數

熱擴散係數是指（zhǐ）溫度在（zài）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度升高1度時所需的熱量（比熱容）和（hé）材料吸收熱

量（liàng）的速度（導熱（rè）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導熱係數

導熱係數反映了材料傳播熱量的速度。導熱係數愈高，材料內熱傳遞愈（yù）快。由（yóu）於聚合物導熱係數很低，所以無（wú）論在料筒中（zhōng）加熱還（hái）是其熔體在

模具中冷卻，均需花一定時間。為了提高（gāo）加熱和冷卻效率，需采取一些技術措施（shī）。如：加熱料筒要（yào）求有一定的厚度，這不僅（jǐn）是（shì）考慮強度，同

時也（yě）是為了增加熱慣性，保證物（wù）料能良好穩定地傳熱，有時還利用聚合物的低導熱特性，采用熱（rè）流（liú）道模（mó）具等。聚合物導（dǎo）熱（rè）係數隨溫度升高而

增加。結晶型塑料的導熱係數對溫（wēn）度的依賴性要比非結晶型的顯著。

6 密（mì）度（dù）與比容

密（mì）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度，斷裂伸長，剛（gāng）度硬度以及軟化溫度提高；使壓縮性，衝擊強（qiáng）度，流

動性，耐蠕變性能降低。

在注塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷卻反複（fù）的熱（rè）過程溫度，梯度和聚合物形態的變化都很大，所以密度也（yě）在不斷地發生變化，這對

注塑製（zhì）品質量起著重（chóng）要的影響。

比容反映了單位物質所占有的體積。這是（shì）一個衡量在不同工藝條（tiáo）件下高分子結構所占有的空間，各（gè）種狀態下的（de）膨脹與壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是非（fēi）常重要（yào）的（de）參數。

7 膨（péng）脹係數與壓縮係數（shù）

比容在恒壓下由溫度（dù）而引起的（de）變化，即為膨（péng）脹（zhàng）係數。聚合物從高溫到（dào）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（róng）在不同溫度下（xià）都隨壓力而變化，壓力增高（gāo）比容減小而（ér）密（mì）度加大。這種性質對於用壓力來控製製品的質量和尺寸精度

有重要（yào）意義。

二 、聚合物的熱物理性能

1、玻璃化溫（wēn）度

聚合（hé）物的玻璃化溫度是指線型非結晶型聚合物由玻璃態向高彈（dàn）態或者由後者向前者的較變（biàn）溫度。就是大分子鏈段本身開（kāi）始變形的溫度當溫度

高於（yú）玻璃化溫度時，大分子鏈開始自由活動，但還不（bú）是整個分（fèn）子鏈段的運動。這時表現出高（gāo）彈性的橡膠性能（néng）；當低於（yú）玻璃化溫度時，鏈段被

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

高聚物的自由體積理論認為（wéi），高聚物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有的空間，而另一部分是分子鏈之間的自

由空間。當溫（wēn）度降（jiàng）低時分子鏈動能（néng）減少（shǎo），自由空間減少，當溫度升高時，分子鏈段動能增加，自由空間也增加：當溫（wēn）度達到玻璃化時，急劇

產生內聚力，聚（jù）合物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段擁有的能量足以使鏈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以上的總自（zì）由體積等於玻璃化溫度下的自由體積與熱膨脹係數乗\以（yǐ）溫（wēn）升之和。在預塑化時，位於螺（luó）槽中的高分子固態物

料，在升至玻璃化溫度以後，隨著溫度的升高物料自（zì）由體積會增（zēng）加，其比（bǐ）容也會加大，但由（yóu）於（yú）螺（luó）槽容積（jī）的（de）限製會使物料產生內壓，並有加速

固體床的作用。

當高聚物的物理形態發（fā）生變化時，許多物理（lǐ）性質如比熱容，比容，密度，導熱係數，膨脹係數，折光指數，介電常數等都跟著變化，因此利

用這些關（guān）係可以測定聚合物相變溫度和高聚物性質。

對於理解（jiě）塑料在料筒中加熱，塑料化過程中從加料（liào）段向（xiàng）壓（yā）縮段（duàn）物態轉變，溫升，溫升速率，螺杆轉速，背壓等工藝因素的影響將起重要作用。

這些對於控製製（zhì）品脫模時的（de）物性狀態，頂出溫度和頂出時間是重（chóng）要的。

2 、熔化溫度（dù）（熔點）

熔化溫度是指（zhǐ）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（wú）序的粘流（liú）態時的溫度。轉變點（熔點）對於低分子材料來說，熔化過程是

非常窄的，有較明顯的熔點；而對於結晶型高聚物來說，從（cóng）達到玻璃化溫度就（jiù）開始（shǐ）軟化，但從高彈態轉變為粘流態的液相時（shí）卻（què）沒有明顯的熔

點，而是有一個向粘流態轉變的溫度（dù）範圍。

對高（gāo）聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫度範圍都是變相點。有較明顯的變化範圍（wéi），從分子（zǐ）結構觀點看（kàn），都是大鏈（liàn）段運動的結果。

一般有增塑劑（jì）的聚合物熔（róng）點要比無增塑（sù）劑的要低（dī），共聚（jù）物的熔點要比組成共聚物中（zhōng）較高均聚物的熔點要低些。

注塑時，料（liào）筒的第三段溫度（靠近嘴溫的溫度）都要（yào）設定（dìng）在（zài）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料（liào）筒溫度

為宜。

3 、分解（jiě）溫度及燃燒特性

熱分解溫度（dù）是指在氧氣存（cún）在條件下，高聚（jù）物受熱後開始分解的溫（wēn）度範圍。依聚合（hé）物化學結構式不同（tóng）而有顯著的差異，此外還（hái）與物料的形態有（yǒu）

關。在注塑過程（chéng）中，無論是在預塑階段還是在注射階段，隻要聚合物局（jú）部溫度達到分解溫（wēn）度，高（gāo）分子物料就會訊速生（shēng）成低分（fèn）子量（liàng）的（de）可燃性物

質。聚合物的熱分解（jiě）在（zài）氧氣（qì）充足（zú）條件下是放熱反應，產生的熱會繼續加（jiā）熱（rè）聚合物。當聚合物達到燃點時就會燃燒，燃燒體係的溫（wēn）度（dù）是否會（huì）上

升，產生的燃燒熱（rè）是否（fǒu）和體係進行對（duì）流，都與熱分解溫度，比熱容以及導（dǎo）熱係數等物理性能有密切關係。

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

三（sān）、聚合物降（jiàng）解及熱穩定性

所謂降解，是指遞解（jiě）分解作用，在高分子化學中，通常是指在化學或物理（lǐ）作（zuò）用下，聚合物分子的聚合度（dù）降低過程，聚（jù）合物在熱，力，氧氣，

水及光輻射等作用下往往發生降解。降解過程實質量大分子鏈發生結構變（biàn）化。如發生彈性消失，強度（dù）降（jiàng）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（jiě）起重要影響，在高溫時氧和水更能使聚合物分解（jiě）。剪切（qiē）力的（de）作用會因高溫時聚合物（wù）粘度的降低而減小。

熱（rè）降解是（shì）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（xiàng）。

聚合物（wù）是否容易發生降解，依其分子內部和分子外部（bù）結構有關；是否有（yǒu）分解的雜質有關；能引起（qǐ）高聚物降解的雜質，一般都是熱降解的崔化

劑，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（zuò）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化學變化的溫度熱降（jiàng）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（dù）範（fàn）圍隻有5~15度。

溫（wēn）度的高低和變（biàn）化範圍對聚合物的（de）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（wù）在（zài）反複加工（gōng）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（cì）加工後融熔指數（shù）升高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖（xiān）維素等有下降的現象。

聚合物在剪切應（yīng）力作用下（xià）纏結著的大分子在外力作用（yòng）下，沿力的方向上發生流動，分子鏈（liàn）之間（jiān）發生解脫，當解（jiě）脫（tuō）發生障礙時，分子鏈將（jiāng）受到

很大的牽引力，當超過鏈的（de）強度就發生鏈斷裂。

實驗證明：剪切（qiē）應力.剪切速率（lǜ）越高，分子量降解速度（dù）越快，斷裂的鏈越短（duǎn）；當提（tí）高加（jiā）熱溫度（dù）或增塑劑含量時，力（lì）的降解作用會減小。

注塑中某些塑料的水（shuǐ）解作用是（shì）經常發生的，水解作用是（shì）由於在（zài）聚合物中存在有可以水解的化學基團。如：酰胺，酯，腈等，或（huò）在氧（yǎng）化作用下

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

性應加以注意（yì）。

有的塑（sù）料具有吸濕或凝集水（shuǐ）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（zhōng）都需要幹燥處理（lǐ），防此水解。