一、一般物理（lǐ）性能

1總熱容量

總熱容量是（shì）指注塑物料在注塑工藝溫度（dù）下的總熱容量。

2 熔化熱（rè）

熔化熱又稱熔化潛熱，是結晶（jīng）型聚合（hé）物在形成或熔化晶體時所需要的能量。這部分能（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

物時要比注塑非結晶型料達到指定熔化溫度下（xià）所需的能量要多。

對於非結晶型聚合物無需熔化潛熱。使POM達到注塑（sù）溫（wēn）度需熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需要375J/g即可熔化。

3 比熱容

比（bǐ）熱容是單位重量的物（wù）料溫度（dù）上升（shēng）1度時所需熱量[J/kg.k]。

不（bú）同高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（hé）物時，補充的（de）熱（rè）能不僅（jǐn）要消（xiāo）耗在溫度升上，還要消耗在使高分子結構

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

注塑（sù）過程中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合物（wù）的熱含量與溫差所決定的。熱傳遞速率正比於被加熱材料（liào）和（hé）熱源之間的溫差。

一般冷卻（què）要比熔化快，因為（wéi）大體上料筒與物料溫（wēn）差小，熔料與（yǔ）模具溫差大。加熱時間取決於料筒內壁與料層之間的溫差（chà）和料層厚度（dù）。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫度在加（jiā）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（de）物料溫度升高1度時所需的熱量（比熱容）和材料吸收熱

量的速度（導熱係數）來決定。

壓（yā）力對熱（rè）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（liào）傳播熱量的速度。導熱係（xì）數愈高（gāo），材料內熱傳遞（dì）愈快。由（yóu）於聚合物導熱係數很低，所以無論在料筒中加熱還是其熔體在

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

時也是為了增（zēng）加（jiā）熱（rè）慣性，保證物料（liào）能（néng）良（liáng）好穩定地傳熱，有時還利用聚合物（wù）的低導熱特性，采用熱（rè）流道模具等。聚合物導熱係數隨溫度升高而

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

6 密度與比容

密度增加會使製品中的氣體（tǐ）和（hé）溶劑滲透率減（jiǎn）少，但是使製品的拉（lā）伸強度，斷裂伸長（zhǎng），剛度硬度（dù）以及軟化溫度提高（gāo）；使壓縮性，衝擊強度，流

動（dòng）性，耐蠕變性能降低。

在注塑過程（chéng）中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱過程溫度，梯度和聚合物形態的變化（huà）都很大，所以密度也（yě）在（zài）不斷地發生變化，這對（duì）

注塑製品質量起著重要的影響。

比容反映了單位物質所占有的體積。這是一個衡量在不同工藝條件下（xià）高分子結構所占有的空間，各種狀態下的膨脹與壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是非常（cháng）重要的參數。

7 膨脹係數與壓縮係（xì）數

比容在（zài）恒壓下由溫度而引起的變化，即為膨脹係數。聚（jù）合物從高溫到低溫表現出比容逐漸減少的收縮特性（xìng）。聚合物比容不僅取決於溫度而且（qiě）

取決於（yú）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（xiǎo）而密度加大。這種（zhǒng）性質對於用壓力來控製製品的質量和（hé）尺寸精（jīng）度（dù）

有重要意義。

二 、聚合物的熱物（wù）理性（xìng）能（néng）

1、玻璃化（huà）溫（wēn）度

聚合物的玻璃（lí）化溫度是指（zhǐ）線型非結晶型聚合物由玻璃態（tài）向高彈態或者由後者向前者的較變溫度。就是大分子鏈段本身開始變形的（de）溫度當溫度

高於（yú）玻璃化溫（wēn）度時，大分子鏈開始自由活動，但（dàn）還不是整個分子鏈段的運動。這時（shí）表現出高彈性的橡膠性能；當低於玻璃化溫度時，鏈段被

凍結變成堅硬的固態或玻璃態（tài）。橡膠（jiāo）的玻璃化溫度低於室溫。所以橡膠（jiāo）在常溫下（xià）處於（yú）高彈態。而其它（tā）塑料在常溫下是處於脆（cuì）韌性的玻璃（lí）態。

高聚物（wù）的自（zì）由體積理（lǐ）論認為（wéi），高聚物分子結構所占有的整個（gè）體積分成兩部分。一部分是（shì）分子鏈所占有的空間，而另一部分（fèn）是分子鏈之間的自

由空間。當溫度降低時分子鏈動能減少，自由空間減少，當溫度升高時，分子鏈段動能增加，自由空間也增（zēng）加：當溫度達到玻璃化時，急（jí）劇

產生內聚力（lì），聚合物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段擁有的能（néng）量足以使鏈段活（huó）動起來所以自由空間的體積突然增加。

高聚物在玻璃化溫（wēn）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（rè）膨脹係數乗\以溫升之和。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，隨著溫度的升高物料自由體積會增加，其比容也（yě）會加大，但由於螺槽容積的限製會使物料產生內壓（yā），並有加速（sù）

固體床的作用。

當高（gāo）聚物的（de）物理形態發生（shēng）變化時，許多物理性質如比熱容，比容，密度，導熱係數，膨（péng）脹係數，折光指數，介電常數等都跟著變化，因（yīn）此利

用這（zhè）些關係可以測定聚合物相變（biàn）溫度（dù）和高聚（jù）物性質。

對於（yú）理解塑料在料（liào）筒中加熱，塑料化過程中從加（jiā）料段向壓縮段物態轉變（biàn），溫升，溫升速率，螺杆轉速，背壓等工藝因素的影響將起重要（yào）作用。

這些對於控製製品脫模時的物性（xìng）狀態，頂出溫度和頂出（chū）時間是（shì）重（chóng）要的。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚合物從高分子鏈（liàn）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（róng）點）對於低分子材料（liào）來（lái）說，熔化過程是

非常窄的，有較（jiào）明顯的熔點；而對於結（jié）晶型高聚物來（lái）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液相時卻沒有明顯的熔

點，而是（shì）有一個向粘（zhān）流態（tài）轉變的溫度範圍（wéi）。

對高聚物來說（shuō），玻璃化溫（wēn）度（dù），熔化溫度（dù）或溫度範（fàn）圍都是變相點。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（de）聚合物熔點（diǎn）要比無增塑劑的要低，共（gòng）聚物的熔（róng）點要比組成共聚物中較高均聚物的熔點要（yào）低些。

注塑時，料筒的（de）第三段（duàn）溫度（靠近嘴溫（wēn）的溫度）都要設定在熔點以（yǐ）上，然後以降低15~20度的溫度梯度依次設定第二段和第（dì）一段（duàn）的（de）料筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及（jí）燃燒特性

熱分（fèn）解溫度是指在氧氣存（cún）在條件下，高聚物受熱後開始分解的溫度範圍。依聚合（hé）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。在注塑過程中，無（wú）論（lùn）是在預塑階段還是在注（zhù）射階段，隻要聚合物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（fèn）子量的可燃性物

質（zhì）。聚合物的熱分解在（zài）氧（yǎng）氣充（chōng）足條件下是放（fàng）熱反應，產生的熱會（huì）繼續加熱聚合物。當聚合物達到燃點時就會燃燒，燃（rán）燒體（tǐ）係的溫度是（shì）否會上

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

注塑時（shí），對聚合（hé）物分解溫度的控製是（shì）十分重要的，否則分解出燃燒物質不（bú）僅會影響製品質量，還會腐蝕設備（bèi），危害人體。

三（sān）、聚（jù）合物降解及（jí）熱穩定（dìng）性

所謂降解，是指遞解分（fèn）解作（zuò）用，在高（gāo）分子化學中，通常是指在化學或物理作（zuò）用下，聚合物分子的聚合度降低過程，聚合物在熱，力，氧氣，

水及光輻射等作用下往往發生降解。降解（jiě）過程實（shí）質量大分子鏈發生結（jié）構變化。如發生（shēng）彈性消失，強度降低（dī），粘度減少或增加等現象。

在注（zhù）塑中（zhōng）力，水，氧（yǎng）通過溫度對聚降解起（qǐ）重要影響，在高溫時氧和水更能使聚合物分解。剪切力的作用會因高溫（wēn）時聚合物粘度的降低而減小。

熱降解是指某些聚合物在高溫下時間過（guò）長，發黃變色，降解，分（fèn）解等現象。

聚合物是否容易發生降解，依其分子內部和分子外部結構有關；是否有分解的雜質有（yǒu）關（guān）；能引起高聚物（wù）降解的（de）雜質，一般（bān）都是熱（rè）降解的崔化（huà）

劑，如：PVC 分解的產物是氯化氫，POM分解產物是甲醛，它（tā）們有著加劇高聚物（wù）降（jiàng）解的作用。

所謂熱穩定性（xìng）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（biàn）化的溫度熱降解溫度稱為穩定性溫度略（luè）高於分（fèn）解溫（wēn）度。對於某些（xiē）熱穩定

較差的聚（jù）合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高低和變化（huà）範圍對聚合物的降解有影響外，還有（yǒu）在溫（wēn）度場（chǎng）中所經曆的反（fǎn）複加工次數有關（guān）。不同的聚合物在反複加工後熱降解和融熔指

數有著（zhe）較大的（de）差異（yì）。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次加工後融熔指數升（shēng）高（gāo）的（de）傾向。而PE，抗（kàng）衝擊PS醋酸纖（xiān）維素等（děng）有下降（jiàng）的現象（xiàng）。

聚合物在剪切應（yīng）力作（zuò）用下纏結著的大分子在外力作用下，沿力的（de）方向（xiàng）上發生流動，分子鏈之間發生解脫，當解脫發生障礙時（shí），分子（zǐ）鏈將受到

很（hěn）大的牽引力，當超過鏈的強度就發生鏈（liàn）斷裂。

實驗證明：剪切應力.剪切速率越（yuè）高，分子量降解速度越快，斷裂的鏈越短（duǎn）；當提高加熱溫度（dù）或增塑劑（jì）含量時，力的（de）降解作用會減（jiǎn）小。

注塑中某些塑料的水解作（zuò）用是（shì）經常發生的，水解作用是由於（yú）在聚合物中存在（zài）有可以水解的化學基團。如：酰胺，酯（zhǐ），腈等，或在氧化作用下

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

性應加以注意。

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