一、一般物理性（xìng）能

1總熱容（róng）量

總熱容（róng）量是指注塑物料在注塑（sù）工藝溫度（dù）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化晶體時所需要的能量（liàng）。這（zhè）部分能（néng）量是（shì）用來熔化高分子結晶結構的，所以注塑結晶型聚合

物時要（yào）比（bǐ）注塑非結晶型料達（dá）到指定（dìng）熔化溫度下所需（xū）的能量要多。

對於非結晶型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（bǐ）熱容

比熱容是單位（wèi）重量的（de）物料溫度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是不同的，結晶型比非（fēi）對麵型要高。因為加熱聚合物時，補充的熱能不僅（jǐn）要（yào）消耗在溫度升上，還要消耗在使高分子結構

的變化（huà）上，結晶型（xíng）必須（xū）補充熔化潛熱所（suǒ）需的熱淚盈眶量才能使物料熔化。

注塑過程中，塑料加（jiā）熱（rè）或冷卻特性是由聚合物的熱含量與溫差所決定的。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（yǔ）物料溫差小，熔料與模具溫差大。加熱時間取決於料（liào）筒內壁與料層之間的溫差和料層厚（hòu）度。

4熱擴散（sàn）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（wèi）質（zhì）量的物料溫度升高1度時所需的熱量（比熱容）和材料吸收（shōu）熱（rè）

量（liàng）的速度（導熱係數（shù））來決定。

壓力對（duì）熱擴（kuò）散係數影響小，溫度對其影（yǐng）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（cái）料內熱傳遞愈快。由於聚合物導（dǎo）熱係數很低，所（suǒ）以無論在料筒中加熱還是其（qí）熔體在

模具中冷卻，均需花一定時間。為了提高加熱和冷卻效（xiào）率，需采取一些技術措施（shī）。如（rú）：加熱料（liào）筒要求有一（yī）定的厚度，這不（bú）僅是考慮強度，同

時也（yě）是為了增加（jiā）熱慣性，保（bǎo）證物料（liào）能良好穩定地傳熱（rè），有時還利用聚（jù）合物的低導熱特性，采用熱流道模具等。聚合物導熱係數隨溫度升高而

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

6 密度與比容

密（mì）度增加會使製品中的氣體和溶（róng）劑滲透率減少，但是使製品的（de）拉伸強度，斷裂伸長，剛度硬度（dù）以及軟化溫度提高；使壓縮性，衝（chōng）擊強（qiáng）度（dù），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—冷卻（què）反複的（de）熱過程溫（wēn）度，梯度和聚合物形態的（de）變化都很大，所以密度也在不斷地發生變化，這對

注塑（sù）製品質（zhì）量起（qǐ）著重要的影響。

比容反映了（le）單位物質所占有的體（tǐ）積。這是一個衡量在不同（tóng）工藝條件下高分子結構所占有的空間，各種狀態下的膨脹與壓縮，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（yā）縮係數

比容在恒壓下由溫度而（ér）引起的變化，即為膨（péng）脹係（xì）數。聚合物從高溫到低溫表現出比容（róng）逐漸減少的收縮特性。聚合物比容不僅取決於溫度（dù）而且

取決於壓力。聚（jù）合（hé）物比容在不同溫度下（xià）都隨壓力而變化，壓力增高比容（róng）減小而密度加大。這種性質對於用壓力來控製製品的質量和尺寸精度

有重要意（yì）義。

二 、聚合物的熱物理性能（néng）

1、玻璃化溫度

聚合物的玻璃（lí）化（huà）溫度是指線型非結晶型聚合物（wù）由玻璃態向高彈態或者由後者（zhě）向前者的較變溫度。就（jiù）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動，但還不是整個分子（zǐ）鏈段的運動。這時表現出高彈性的（de）橡膠性能；當低於玻璃（lí）化溫度時，鏈段被

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

高聚物的自（zì）由（yóu）體積理（lǐ）論認為，高聚物分子結構所占有的整個體積分（fèn）成兩部分。一（yī）部分是（shì）分子鏈所（suǒ）占（zhàn）有的空間，而另一部分是分子鏈之間的自

由空間。當溫度降低時分子鏈動（dòng）能減少，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（yě）增加：當溫度達到玻璃化時，急劇

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

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

料，在升至玻璃化（huà）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（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生變化時，許多物理性質（zhì）如比熱容，比容，密（mì）度（dù），導熱（rè）係數，膨脹係數，折光指數，介電常數等都跟著變化，因此利

用這些關係可以測定聚合物相變溫度和高聚物性質。

對於（yú）理解塑料在料筒中加熱，塑（sù）料（liào）化過程中從加料段向壓縮段物態轉變，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（xiē）對於控製製品脫（tuō）模（mó）時的物性狀態，頂出溫度和頂出時間（jiān）是重要的。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶（jīng）型聚（jù）合物從高分（fèn）子鏈結構的三維有序（xù）態（tài）轉變為無序的粘流態時的溫度。轉變點（熔點）對於低分子材料來說，熔化過程是

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

點（diǎn），而是有一個（gè）向粘流態轉變的溫度範圍。

對（duì）高聚物來說，玻璃化溫度，熔（róng）化溫度或溫度範圍都是變相點。有較明顯的變（biàn）化範圍，從分子結構觀（guān）點看（kàn），都是大鏈段運動的結果（guǒ）。

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低（dī）些。

注塑（sù）時（shí），料筒的第三段溫度（靠近嘴溫的溫度）都要設定在熔點以上，然後以降（jiàng）低15~20度的溫度梯（tī）度依次設定第二段和第一段的料（liào）筒（tǒng）溫（wēn）度

為宜。

3 、分解溫度及燃燒特性

熱分解（jiě）溫度是指在氧氣存（cún）在條件下，高聚物受熱後開始分解的溫度範圍。依聚（jù）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，無論是在預塑（sù）階段（duàn）還是在（zài）注射階段，隻要聚合物局部溫度達到分解溫度，高分子物料（liào）就會訊速生成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（rè）反應，產生的熱會繼續加熱聚合物。當聚合物（wù）達到燃（rán）點時就會燃燒，燃燒體係的（de）溫度是否會（huì）上

升，產生的燃燒熱是否和體係進（jìn）行對流，都與熱分解溫（wēn）度，比熱容以及導熱係（xì）數等物理性能有密切關係。

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

三、聚合物（wù）降解及熱（rè）穩定（dìng）性

所謂降解，是指（zhǐ）遞解分解（jiě）作用，在高分子化學中，通常是指在化學或物（wù）理作用下，聚合物分子的聚合度（dù）降低過程，聚合物在熱，力，氧氣，

水及光輻射等作用下往往發生降（jiàng）解。降解過程實質量大分子鏈發（fā）生（shēng）結構（gòu）變化。如發生彈性消失，強度降低，粘度減（jiǎn）少或（huò）增加等現象。

在（zài）注塑（sù）中力，水，氧通過溫度對（duì）聚降解起重要影（yǐng）響，在（zài）高溫時氧和水更能使聚合物分（fèn）解。剪切力的作用會（huì）因高溫時聚合物粘（zhān）度（dù）的降低而減小。

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

聚合物是否容易發生降（jiàng）解，依其分（fèn）子（zǐ）內部和分子外部結構有關；是否有分解的雜質有關；能引（yǐn）起高聚（jù）物降解的雜質，一般都是（shì）熱降解的（de）崔化（huà）

劑，如（rú）：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（wèi）熱穩定性是指聚（jù）合物在高溫下分子鏈抗化學分（fèn）解能力及（jí）耐（nài）化學變化的溫度熱降解溫度稱為穩定（dìng）性溫度（dù）略高於分解溫度。對於某些熱穩定

較差的（de）聚合物，其溫度（dù）範圍隻有5~15度。

溫度（dù）的高低和變化範圍（wéi）對聚合物的降解有影響外，還有在溫度場中所經曆的反複加工次數有關。不同的（de）聚合物在（zài）反複加（jiā）工後熱降解和融熔指

數有（yǒu）著較大的（de）差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經（jīng）數（shù）次加工後融熔指數（shù）升高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖維素等有下（xià）降的現象。

聚合物在剪切應力作（zuò）用下纏結著的大分子在外力作用下，沿力的方（fāng）向上發生流動，分子鏈之（zhī）間發生解脫（tuō），當解脫發生障礙時，分子鏈將（jiāng）受到

很大的牽引力，當超過（guò）鏈的強（qiáng）度就（jiù）發生鏈斷裂。

實驗證明：剪切應力.剪切速率（lǜ）越高，分子量降解速度越（yuè）快，斷裂的鏈越短；當提高（gāo）加熱溫度或增塑劑含量時，力的降解作用會減小（xiǎo）。

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的化學基（jī）團（tuán）。如：酰胺，酯，腈等（děng），或在氧化作用下

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

性應加以注意（yì）。

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

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