一、一般（bān）物（wù）理（lǐ）性能

1總熱容量（liàng）

總熱容量是（shì）指注塑物料在注（zhù）塑工藝溫度下的總熱容量。

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（tǐ）時（shí）所需要的能量。這部分能量是用來熔（róng）化高分子結晶結構的，所以注塑（sù）結晶型聚合

物時要比注塑非結晶（jīng）型料達到（dào）指定熔化溫度下所需的能（néng）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 比熱容

比熱容是單位重量的物（wù）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（bǐ）非對麵（miàn）型要高。因為加熱聚合（hé）物時，補充的熱能不僅要消耗在溫（wēn）度升上，還要消耗在使高（gāo）分子結構

的變化上，結晶型必（bì）須補充熔（róng）化潛（qián）熱所需的熱淚盈眶量才能使物（wù）料熔化。

注（zhù）塑過程中，塑料加熱或冷卻（què）特性是由聚合物的熱含量（liàng）與（yǔ）溫差（chà）所決定的。熱傳遞速率正比（bǐ）於被加（jiā）熱材料和熱源（yuán）之間（jiān）的（de）溫差。

一般冷卻要比熔化快，因為大體（tǐ）上料筒與物料溫差小，熔料與（yǔ）模具溫差大。加（jiā）熱時（shí）間取決於料筒（tǒng）內壁與料層之間的溫差和料層厚（hòu）度。

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫度（dù）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）和材料吸收熱

量的速度（導熱係（xì）數）來決定。

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（yìng）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（yóu）於聚合物導熱係（xì）數（shù）很（hěn）低，所以（yǐ）無論在（zài）料筒（tǒng）中加熱（rè）還（hái）是其熔體在

模具中冷卻，均需（xū）花一定時間。為（wéi）了提高加熱和冷卻效率，需采取一些（xiē）技術措施。如：加熱料筒要求有一定的厚度（dù），這不僅是考（kǎo）慮強度，同

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

增加。結晶型塑料的導（dǎo）熱係數對溫度的依賴性要比非結晶型的顯著。

6 密度與比容

密度增加會使製（zhì）品（pǐn）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，剛度硬（yìng）度以及軟化溫度提高；使（shǐ）壓縮性，衝擊強度，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—冷卻反複的熱過程溫（wēn）度，梯度和聚合物形態的變化（huà）都很大，所以密度也在不斷地（dì）發生變化，這對

注（zhù）塑製品質（zhì）量起著重要的（de）影（yǐng）響。

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

等方麵是非常重要的參數（shù）。

7 膨脹係數與壓縮係數

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

取決於壓力。聚合物比（bǐ）容在（zài）不同（tóng）溫度下都隨壓力而變（biàn）化，壓力增高比容減小而密度加大。這種性質對於用（yòng）壓力來控製製品的質量和尺寸精度

有重要意義。

二 、聚合物的熱物理性能

1、玻璃（lí）化溫（wēn）度

聚合物的玻璃化溫度（dù）是指線型非結（jié）晶型聚合物由玻璃態向高彈（dàn）態或者（zhě）由後者向前者的較變溫度。就是（shì）大分子鏈段本身（shēn）開始變形的溫度當溫度（dù）

高（gāo）於玻璃化溫度時，大分子鏈開始自由活動，但還不是整個分子鏈（liàn）段的運（yùn）動（dòng）。這（zhè）時表現出高（gāo）彈性的橡膠性能；當低於玻璃（lí）化溫度時，鏈段（duàn）被

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

高聚物的自由體積理論認為，高聚物分子結構所占（zhàn）有的整個體（tǐ）積分（fèn）成兩部分。一部分是分子鏈所占有的空間，而（ér）另一部分是分子鏈之間的自

由空間。當溫度降低時分（fèn）子鏈動能減少，自由（yóu）空（kōng）間減少，當溫度升高時，分子鏈（liàn）段動能增加，自由空間（jiān）也增加：當溫度達到玻（bō）璃化時，急劇

產生內聚力，聚合物（wù）膨脹（zhàng），鏈（liàn）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。

高聚物在玻璃化溫度以上的總自由體積等於玻璃化溫度（dù）下的自由體積與熱膨脹係數乗\以溫升之和。在（zài）預塑化時，位（wèi）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（gāo）物料自由體積會增（zēng）加（jiā），其比容也會加大，但由於螺槽容積的限製會使物料產生內壓，並有加速（sù）

固體床的（de）作用。

當高聚（jù）物的物理（lǐ）形態發生變化（huà）時，許多物理性質如比熱容，比容，密度，導熱係數，膨脹（zhàng）係數，折光指（zhǐ）數，介電常數等都跟著變化（huà），因此利

用這些關係（xì）可以測定聚合物相變溫（wēn）度（dù）和高聚物性質。

對於（yú）理解塑料在（zài）料筒中加熱，塑（sù）料化過程中從（cóng）加料段向（xiàng）壓縮段物態（tài）轉（zhuǎn）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）品脫模時的物（wù）性狀態，頂出溫度和（hé）頂出（chū）時間（jiān）是（shì）重要的。

2 、熔化溫度（熔點）

熔（róng）化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（biàn）為無序的粘流態時的（de）溫度。轉變點（熔點）對於（yú）低分子材料來說，熔化過程（chéng）是

非常窄的，有較明顯的熔點；而對於結晶（jīng）型高聚物來說，從達到玻璃化溫（wēn）度就開始軟化（huà），但從（cóng）高彈態轉變為粘流（liú）態的液相時卻沒（méi）有明顯的熔

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（dù）或溫度範圍都是變相點。有（yǒu）較明顯的（de）變化範圍，從分子結構觀點看，都是大鏈段運（yùn）動的結果。

一般有增塑劑的聚合物熔點（diǎn）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（wù）的（de）熔點要低些。

注（zhù）塑時，料筒的第（dì）三段溫（wēn）度（靠近嘴溫的溫度）都（dōu）要（yào）設定在熔（róng）點以上，然後以降低15~20度的溫度梯度（dù）依次（cì）設定（dìng）第二段和第一段的料筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及（jí）燃燒特性

熱分解溫度是指在氧氣存在條件下，高聚物（wù）受（shòu）熱後開始分解的溫（wēn）度範圍。依聚（jù）合物化學結構式不（bú）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，無論是在預塑階段還是在（zài）注射階段，隻（zhī）要聚合物（wù）局部溫度達到分解溫度（dù），高分（fèn）子物料就會訊速生成低分子（zǐ）量的可燃性物

質。聚合物的熱分解在氧氣充足（zú）條件下是放熱反應，產生（shēng）的熱會繼續加熱聚合（hé）物（wù）。當聚合物達到（dào）燃點時就（jiù）會（huì）燃燒，燃燒（shāo）體係（xì）的（de）溫度是（shì）否會上

升，產生的燃（rán）燒熱是否和體係進行對流（liú），都（dōu）與熱分解溫度（dù），比熱（rè）容以及導熱係數等物理性能有密切關係。

注塑時，對聚（jù）合物分解溫度的控製是十分重要的，否則分解出燃燒物質不僅會影（yǐng）響製品質量，還會腐蝕設備，危（wēi）害人體。

三、聚合物降解及熱穩定性

所謂降解，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（de）聚合度降（jiàng）低過程，聚合物在（zài）熱，力，氧氣，

水及光輻（fú）射等作用下往（wǎng）往發生降解（jiě）。降解過程實質量（liàng）大分子鏈發生結構變化。如發生彈性消失，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（zài）高溫時氧和水更能使聚合物分解。剪切力的作用會（huì）因高溫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長（zhǎng），發黃（huáng）變色，降解，分解等現象。

聚合物是否容易發（fā）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；能引起高聚（jù）物降解的雜質，一般都是熱降解（jiě）的崔化

劑，如：PVC 分解的產物是氯化（huà）氫，POM分（fèn）解產物是甲醛，它們有著加劇高聚物降解的作用（yòng）。

所謂熱穩定性是指聚合物在高（gāo）溫下（xià）分子鏈（liàn）抗化學分解能（néng）力及耐化學變化的溫度（dù）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，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高低和變化範圍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（jiā）工次數（shù）有關。不同的聚合物在反複加工（gōng）後熱降解（jiě）和融熔指

數有著（zhe）較大的差異（yì）。在正常溫度下PS, PC, PP,經數（shù）次加工後（hòu）融（róng）熔指（zhǐ）數升高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖維素等有下降的現象。

聚合（hé）物在剪切應力作用下纏結著（zhe）的大分子在外力作用下，沿力的方向上發生流動，分子鏈之間（jiān）發生解脫，當解脫發生障礙時，分（fèn）子鏈將（jiāng）受到

很大的牽引力，當超過鏈的強度就發生鏈斷（duàn）裂。

實驗證明：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，力的降解作用（yòng）會減小。

注（zhù）塑中某些塑料（liào）的水解作用是經常發生的，水解作用（yòng）是由於在聚合物中存在（zài）有可以水解的（de）化學（xué）基團。如：酰胺，酯（zhǐ），腈（jīng）等，或在氧化作用下

形成可被水解（jiě）的基團。如果這些基團在分子（zǐ）的主鏈上，水解作用會使主鏈斷鏈（liàn）而降解（jiě）。由於某些聚合物有水解作用，因此（cǐ）對這些塑（sù）料的吸濕

性應加以注意。

有的塑料具有吸（xī）濕或凝集水分傾向，因為它們含有極性親（qīn）水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注（zhù）塑中都需要幹燥（zào）處理，防（fáng）此水解。