一、一般物理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑（sù）物料在注塑工藝溫度下的（de）總（zǒng）熱（rè）容量。

2 熔化（huà）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（de）能量。這部（bù）分能（néng）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化溫度下所需的能量要多。

對於非結晶型（xíng）聚合物無需熔化潛熱。使（shǐ）POM達到注塑溫度需熱（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料溫度上升1度時所需（xū）熱量（liàng）[J/kg.k]。

不同高聚物的比（bǐ）熱容（róng）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上，還要消耗在使高分（fèn）子結構

的變化上，結晶型必須補（bǔ）充熔化潛熱所需（xū）的熱淚（lèi）盈（yíng）眶量才能使物料熔化。

注塑過（guò）程（chéng）中，塑料加熱或（huò）冷（lěng）卻特性是由聚合物的熱含量與溫差所決定的。熱（rè）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（shàng）料（liào）筒與物（wù）料溫（wēn）差小，熔料與模具溫差大。加熱時（shí）間取決於料筒內（nèi）壁與料層之（zhī）間的（de）溫差和料（liào）層厚度。

4熱擴（kuò）散係數

熱擴散係數是指溫度在加熱物料（liào）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（bǐ）熱容）和材料吸收（shōu）熱

量的速度（導（dǎo）熱係數）來決定。

壓力（lì）對熱擴散係（xì）數影響小（xiǎo），溫度對其影響較大。

5導熱係數

導熱係數反（fǎn）映了材料傳播熱量的速度。導熱係數愈高，材料內熱傳遞愈快。由於聚合物導熱係數很低，所以無論在料筒（tǒng）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（lěng）卻效率，需采取一些技術措施。如：加熱料筒要求有一定的厚度，這不僅是考慮強度，同

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

增加。結晶型塑料的導熱係數對溫度的（de）依賴性要比非結（jié）晶型的顯著。

6 密度（dù）與比容

密（mì）度增加會使製品中（zhōng）的氣體和（hé）溶劑滲透率減少，但是使製品的拉伸強度，斷裂伸長，剛度硬度以及軟（ruǎn）化溫度提（tí）高；使壓縮性，衝擊強度，流

動性，耐蠕變性能降低。

在注（zhù）塑過程中，聚合物經（jīng）曆著冷卻—加熱—冷卻反（fǎn）複的熱（rè）過程溫度，梯度和聚合物形態的變（biàn）化都很大，所以（yǐ）密度也在不斷地發生變化，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（zhè）是一個衡（héng）量在不（bú）同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，製品的尺寸收縮

等方麵是非（fēi）常重要的參數。

7 膨脹係數與壓縮係數

比容在恒壓（yā）下由溫度而引起的變化，即為膨脹係數（shù）。聚合物從高溫到低溫（wēn）表現出比容逐漸減（jiǎn）少的收縮特性。聚合物比容不僅取決於（yú）溫度而且

取決於壓（yā）力（lì）。聚（jù）合物比容在不同（tóng）溫度下都隨壓力而變化，壓力增高比容減小而密度加大。這種性質對（duì）於用壓力來控製製品的質量和尺（chǐ）寸精度

有重要意義。

二 、聚（jù）合物的熱物理性能

1、玻璃化溫度

聚合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態或者（zhě）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溫度當溫（wēn）度

高於玻璃化溫（wēn）度時，大（dà）分子鏈（liàn）開（kāi）始自由活動，但還不是整個（gè）分子鏈段的運動。這（zhè）時表現出高（gāo）彈性（xìng）的橡膠性（xìng）能；當低於玻璃化溫度時，鏈段被

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

高聚物的（de）自由體積（jī）理論認為，高聚（jù）物分子結構所占有的整個體積分成兩部分。一部分（fèn）是分子鏈所占有的（de）空間（jiān），而另（lìng）一部（bù）分是分子鏈之間的自

由空間。當溫度降低時分子鏈動能減少，自（zì）由空間減少，當溫度升高（gāo）時，分子（zǐ）鏈段（duàn）動能增加，自由空間也增加：當溫度達到玻（bō）璃（lí）化時，急（jí）劇

產生內聚（jù）力，聚合物膨脹，鏈（liàn）段（duàn）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（jī）突然增加。

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

料，在升至玻璃（lí）化溫度以後，隨著溫度的升高物料自由體積會增加，其比容也會加大，但由於螺槽容積的限製（zhì）會（huì）使（shǐ）物料產生內壓，並有加（jiā）速

固體床的作用。

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

用這些關係可以（yǐ）測定聚合物相變溫度和高聚物性質。

對（duì）於理解塑料在料筒中加熱，塑料化過程中從加料段向壓縮段物態轉變，溫升，溫升速（sù）率，螺杆轉（zhuǎn）速，背壓等工藝因素（sù）的影響將起重（chóng）要作用。

這些對於控（kòng）製製品脫模時的物性狀態，頂出溫度和頂出時間是重要的。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是指結（jié）晶型聚合物從高分子鏈結構的三維有（yǒu）序態轉變為無序的粘流態時的溫度。轉變點（diǎn）（熔點（diǎn））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，從達到玻璃化溫度（dù）就開始軟化，但從高彈態轉變（biàn）為（wéi）粘流態的液相時卻沒有明顯的（de）熔

點，而是有一個向粘流態轉變的溫度範圍。

對高聚物來說，玻璃化溫（wēn）度，熔化溫度或溫度範圍都是變相點。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。

一般有增塑劑的聚合物熔點要比無增塑劑的要低，共（gòng）聚物的（de）熔點要比組成共聚物（wù）中較高均（jun1）聚物的熔點要低些。

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

為宜。

3 、分解溫度及燃燒特性

熱分解溫（wēn）度是指在氧氣存在條件（jiàn）下，高聚物受熱後開始分解的溫度範圍。依（yī）聚（jù）合物化學結構式（shì）不同而有顯著的差異，此外還與物料的形態有

關（guān）。在注塑過程（chéng）中，無論是在預塑階段還是在注射階段，隻要（yào）聚合物局部溫度（dù）達到分解溫（wēn）度（dù），高分（fèn）子物料就（jiù）會訊（xùn）速生成低分子量的可燃性物

質。聚合物的熱分解在氧（yǎng）氣充足（zú）條（tiáo）件下是放熱反應，產生的熱會繼續加（jiā）熱聚合物。當聚（jù）合物達到燃點時就會（huì）燃燒，燃燒體係的溫度（dù）是否會（huì）上

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

注塑時，對聚合（hé）物分解溫度的控製是十分重要的，否則分解出燃（rán）燒（shāo）物質不僅會影響製品質量，還會腐（fǔ）蝕設備（bèi），危害人體。

三、聚合物降解及熱（rè）穩定性

所謂降解，是指遞解分解作（zuò）用，在高分子化（huà）學（xué）中，通常是指在化學或物理作用下（xià），聚合物分子的聚合度降低過程（chéng），聚（jù）合物（wù）在熱，力，氧氣（qì），

水及光輻射等作用下往往發生降解。降解過程（chéng）實質量大分子鏈發生結構變化。如發生彈性消失，強度降低，粘度（dù）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（zài）高溫時氧和水更能使聚合物分（fèn）解。剪切力的（de）作（zuò）用（yòng）會因高溫時聚合物粘度的降低而減小。

熱降解是指某些聚（jù）合物在高溫下時間過長，發黃變色，降解，分解等現象。

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（jiě）的雜（zá）質有關；能（néng）引起高聚物降解（jiě）的雜（zá）質，一般都是熱降解的（de）崔化

劑（jì），如：PVC 分解的產物是氯（lǜ）化氫，POM分解產物是甲醛，它們（men）有著加劇（jù）高聚物降（jiàng）解的（de）作用。

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（lì）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。對於某些熱穩定

較差的聚合物，其溫（wēn）度範圍隻有5~15度。

溫度的（de）高低和變化範圍對聚合物的降解有影響（xiǎng）外，還有（yǒu）在溫度場中（zhōng）所經曆的（de）反複加工（gōng）次數有關。不同的聚合物在反複加工後熱（rè）降解和融熔指（zhǐ）

數有（yǒu）著較大（dà）的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次加工後融熔指數升（shēng）高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖維素（sù）等有下降的現象。

聚合物（wù）在剪切應力作用下（xià）纏（chán）結著的大分子在外力作用下，沿力的方向上發生流動，分子（zǐ）鏈之間發生解脫，當解脫發生障礙時，分子鏈將受到

很大的牽引力，當（dāng）超過鏈的強度就發（fā）生鏈斷裂。

實驗證明（míng）：剪切應力.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量時，力（lì）的降解作用會減（jiǎn）小。

注塑（sù）中某些塑料的水解作用是經常發（fā）生的，水解作（zuò）用是由於在聚合物（wù）中存在有可以（yǐ）水解的化學基團。如：酰胺（àn），酯，腈等，或（huò）在（zài）氧化（huà）作用（yòng）下

形成可被水（shuǐ）解（jiě）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（liàn）斷鏈而降（jiàng）解。由（yóu）於（yú）某些聚合物（wù）有水解作用，因此對（duì）這些（xiē）塑料的吸濕

性應（yīng）加以注（zhù）意。

有（yǒu）的塑料具（jù）有吸濕或凝（níng）集（jí）水分（fèn）傾向，因為它們含有極性親水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需要（yào）幹燥處（chù）理，防此水解。

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