一， 一般物理性能

1總熱（rè）容量

總熱容量是指注塑物料在注塑工（gōng）藝溫度下（xià）的總熱容量。

2 熔化熱

熔化熱又（yòu）稱（chēng）熔化（huà）潛（qián）熱，是結晶（jīng）型聚合物在形成或熔化（huà）晶體時所需要的能量。這部（bù）分（fèn）能量是用來熔化高分子結晶結構的，所以注塑結晶型聚合

物時要比注塑非結晶型料達到指定熔（róng）化溫度下所需的能量要多。

對於非（fēi）結晶型聚合物無需（xū）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（wèi）重量的物料溫度上升（shēng）1度時所需熱量[J/kg.k]。

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

的（de）變（biàn）化上（shàng），結晶型必須補充熔化潛熱所需的熱淚盈眶量才能（néng）使物料熔化。

注塑過程中，塑料加熱或冷卻特性是由（yóu）聚合物（wù）的熱含量與溫差所決定的。熱傳遞速率正比（bǐ）於被加（jiā）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。加熱時間取決於料筒內（nèi）壁與料（liào）層之間的溫差和料層厚度。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫度在加熱物料中（zhōng）傳遞的速度，又稱（chēng）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（de）熱量（比熱容）和材料吸收熱

量的速度（dù）（導熱係數）來（lái）決定。

壓力對熱擴散係數影（yǐng）響小，溫度對其影（yǐng）響較大。

5導熱係數

導熱係（xì）數反（fǎn）映了材料（liào）傳播（bō）熱（rè）量的速度。導熱係數愈高（gāo），材料內熱傳遞愈快。由於聚合物導熱係數很低，所以無論在料（liào）筒中加熱（rè）還是其熔體在

模具中（zhōng）冷卻，均需花（huā）一定時間（jiān）。為（wéi）了提高加熱和冷卻效（xiào）率，需采（cǎi）取一些技術措施。如：加熱料筒要求有一定的厚（hòu）度（dù），這不僅是考慮強度，同

時也是為了增加熱慣性，保證物料能良好穩定地傳熱，有時（shí）還利用聚（jù）合物的低導熱特性（xìng），采用熱流道模具等。聚合物導熱係（xì）數隨溫度升（shēng）高而

增加。結晶型塑料的導熱係數對（duì）溫度的依賴（lài）性要（yào）比非結晶型的顯著（zhe）。

6 密度（dù）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（pǐn）的拉伸強度（dù），斷裂伸長，剛度硬度以及軟化溫度提高；使壓縮（suō）性，衝擊強度，流

動性，耐（nài）蠕變性能降低。

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

注塑製品質量（liàng）起著重要（yào）的影響。

比容（róng）反映了單位物質所占有的體積。這（zhè）是一個衡量在不（bú）同工藝條件（jiàn）下高分子結構所占有的空間，各（gè）種狀態下的膨（péng）脹與壓縮（suō），製品的尺寸收縮

等方（fāng）麵是非常重要的參（cān）數。

7 膨脹係數與壓縮係數

比容在恒壓下由溫度而引（yǐn）起的變化，即為膨脹係數。聚合物從高溫到（dào）低溫表現出比容逐漸減少（shǎo）的（de）收縮特性（xìng）。聚合物比容不（bú）僅取決於溫度而且

取決於壓力。聚合物比容在不同溫度下都隨壓（yā）力而變化，壓（yā）力增高比容減小（xiǎo）而密度（dù）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（yǒu）重要意義。

二 聚合物的熱物理性能

1玻（bō）璃化溫度

聚合（hé）物的玻璃化溫（wēn）度是指線（xiàn）型非結晶型聚合物由玻璃態向（xiàng）高彈態或（huò）者由後者（zhě）向前者的較變溫度（dù）。就是大分子（zǐ）鏈段本身（shēn）開始變形（xíng）的溫度當溫度

高於（yú）玻璃化溫度時，大分子鏈（liàn）開始自（zì）由活動，但還不是整個分子鏈段的（de）運動。這時表現（xiàn）出高（gāo）彈性的橡膠性能；當（dāng）低於玻璃化（huà）溫度時，鏈段被

凍結變成堅硬的固態（tài）或玻璃態。橡膠的（de）玻璃化溫度低於（yú）室溫。所以橡膠在（zài）常溫下處於高彈態。而其它塑（sù）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，高聚物分子結構所占有（yǒu）的整個體積（jī）分成兩部分（fèn）。一部分是分子鏈所占有的（de）空間，而（ér）另一部分是分子鏈之間（jiān）的自

由空間。當溫度降低時分子鏈動能減少，自由（yóu）空間（jiān）減少，當溫度（dù）升（shēng）高時，分子鏈段動能增加，自由空間（jiān）也增加：當溫度達到玻璃化（huà）時，急劇（jù）

產生內聚力，聚合物膨脹（zhàng），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積突然增加。

高聚物在（zài）玻璃化（huà）溫度以上的總自由體積等於（yú）玻璃化溫度下的自由體積與熱膨脹（zhàng）係數乗\以溫升之（zhī）和。在預塑化時，位於螺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（wù）料自由（yóu）體積（jī）會增加，其比容也會加大，但由於螺槽容（róng）積（jī）的限製會使物料產生內壓，並有（yǒu）加速

固體床的作用。

當高聚物的物理形態發生變（biàn）化（huà）時（shí），許多（duō）物理性質如比熱容，比容，密度，導（dǎo）熱係數，膨脹係數，折光指數，介電常數等都跟著變化，因此利

用這些關係可以測定聚合（hé）物相（xiàng）變溫度和高聚物（wù）性（xìng）質。

對於理解塑料在料（liào）筒中加（jiā）熱，塑料化過（guò）程中從加料段向壓（yā）縮段物（wù）態轉變，溫升，溫升速率，螺杆轉速，背壓等（děng）工（gōng）藝因（yīn）素的影響將起重要作用（yòng）。

這些對於控製製品脫模時的物性狀態，頂出溫度和頂出時間（jiān）是重要的（de）。

2 熔化溫度（熔點）

熔化（huà）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流態時的溫度。轉變（biàn）點（熔點）對於低分子材料來說，熔化過程（chéng）是

非常窄的，有較明顯的熔點（diǎn）；而對於結晶型高聚物（wù）來說（shuō），從達（dá）到玻璃化溫度（dù）就開始軟化，但從高彈態轉變為粘流態的液相時卻沒有明顯的熔（róng）

點（diǎn），而是有一（yī）個向粘流態轉變的溫度範圍。

對高聚物來說，玻璃化溫度（dù），熔化溫度或溫度範圍都是變相點。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要低（dī），共（gòng）聚物的熔點要比組（zǔ）成共聚物中較高（gāo）均聚（jù）物的熔點要低些。

注塑時，料筒的第三段（duàn）溫度（dù）（靠近嘴（zuǐ）溫的（de）溫度）都要設定在熔點以上，然後以降（jiàng）低15~20度的溫度（dù）梯度依次設定第二段和第一段的料（liào）筒（tǒng）溫度

為宜。

3 分解溫度及燃燒特性

熱分解溫度是指在氧氣存在條件下，高（gāo）聚物受熱後開始分解（jiě）的溫度範圍。依（yī）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有

關。在注（zhù）塑過程中，無論是在預塑階段還是在注射階段，隻要聚合物局部溫度達到分解溫度（dù），高分（fèn）子（zǐ）物料就會訊速生成低分子量的可燃性物

質。聚合物的熱（rè）分解（jiě）在（zài）氧氣（qì）充（chōng）足條件（jiàn）下是放熱反應，產生的熱會繼續加熱聚合物。當聚合物達到燃點時就會燃燒，燃（rán）燒體係的溫度是否會上（shàng）

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

注塑時，對聚合物分解溫度的控（kòng）製是十分（fèn）重要的，否則分解（jiě）出燃燒物質不（bú）僅會影響製品質量，還會腐蝕設備，危害人體。

三聚合物降解及熱穩定性

所謂降（jiàng）解，是指遞解分解作用，在高分子化學中，通常是指在化學或物理作用下，聚合物分子的聚合度降（jiàng）低過程，聚合物在熱，力，氧（yǎng）氣，

水及光輻射等作（zuò）用下往往發（fā）生（shēng）降（jiàng）解。降解過程實質量大分子鏈發生結構變化（huà）。如（rú）發生彈（dàn）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，在高溫時氧和水（shuǐ）更能使聚合物分解（jiě）。剪切力的作用會因高溫時（shí）聚合物（wù）粘度（dù）的降低而減小。

熱（rè）降解（jiě）是指某些聚合（hé）物在高溫（wēn）下時間（jiān）過長，發黃變色（sè），降（jiàng）解，分解（jiě）等現（xiàn）象。

聚（jù）合物是否容易發生降解，依其分子（zǐ）內部和分子（zǐ）外（wài）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（rè）降（jiàng）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（yǒu）著加劇高聚物降解的（de）作用。

所謂熱穩定性是指聚合（hé）物在高溫下分子鏈（liàn）抗化（huà）學分解能（néng）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。對於某（mǒu）些熱穩（wěn）定

較差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高低（dī）和變化範圍對聚（jù）合物的降解有影響外，還有在溫度場中所經曆（lì）的反（fǎn）複加（jiā）工（gōng）次數有關。不同的聚合物在反複加工後熱降解（jiě）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。而PE，抗（kàng）衝擊PS醋（cù）酸纖維素等有下（xià）降的現象。

聚合物在剪切應力作用下纏結著的大分子在外力作用下（xià），沿力的方向上發生流動，分子鏈之間發生解脫，當解脫發（fā）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。

實驗證明（míng）：剪切應力（lì）.剪切速率越高，分子量降解速度越快，斷裂的鏈越短；當提高加熱溫度或增塑劑含（hán）量時，力的降解（jiě）作（zuò）用會減小（xiǎo）。

注塑中某些塑料的水解作用是經常發生（shēng）的，水解作（zuò）用是由於在聚合物（wù）中存在有可以水解的（de）化學（xué）基團。如：酰胺，酯，腈等，或在氧化作用（yòng）下（xià）

形成可被水解的基團。如果這些基團在（zài）分子的主鏈（liàn）上，水解作用會使主鏈斷鏈而（ér）降解（jiě）。由於某些聚合物有（yǒu）水解作用，因此對（duì）這些塑料的（de）吸濕

性應加以注意。

有的（de）塑料（liào）具有吸濕或凝集水分傾向，因為它們含有極性親水基團（tuán），如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需要幹燥處理，防（fáng）此（cǐ）水解。