一、一般物理性能

1總熱容量

總熱容量是指（zhǐ）注塑物料在注塑工藝溫度下的總熱容（róng）量。

2 熔化熱

熔（róng）化熱又稱熔化潛熱，是結晶型聚合（hé）物在形成或熔化晶體（tǐ）時所需要的能量。這（zhè）部分能（néng）量是用來熔化高分子結晶結（jié）構的，所以注（zhù）塑結（jié）晶型聚（jù）合

物時要比注塑非結晶型料達到指定熔化（huà）溫度下所需的能量要多。

對於非結晶型聚合物無需熔化潛熱（rè）。使POM達（dá）到注塑（sù）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料溫度上（shàng）升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚（jù）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（shí），補充的熱能不僅要消耗在溫度升上（shàng），還要（yào）消耗在使（shǐ）高分（fèn）子結構

的變（biàn）化上，結（jié）晶型必須補充（chōng）熔化潛熱所需的熱淚盈眶（kuàng）量才能使物料熔化。

注塑過程中，塑料加熱或冷（lěng）卻特性是由聚合物的熱含量與溫（wēn）差所決定的。熱傳遞速率正比於被加熱（rè）材料和熱源之間的溫差。

一般冷卻要比熔化快，因為大體上料筒與物料溫差小，熔料與模具溫差（chà）大。加熱時間（jiān）取決於料筒內（nèi）壁與料層（céng）之間的溫差和料層厚度。

4熱擴散（sàn）係數

熱擴散係數是指溫度（dù）在加（jiā）熱物料中傳遞的（de）速度，又稱導熱係數其（qí）值是由（yóu）單位質量的物料（liào）溫度升高1度（dù）時所需的熱量（比熱容）和材料吸（xī）收（shōu）熱

量的速度（導熱係數）來（lái）決定。

壓力對熱擴散係數影響小（xiǎo），溫度（dù）對其影響較大。

5導熱係數

導熱係數反映了材料傳播熱量的速度。導熱係數（shù）愈高，材料內熱傳遞（dì）愈快。由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

模具中冷卻，均需花一定時間。為了提高加熱和冷卻效率（lǜ），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（guàn）性，保證物料能良好穩定地傳熱，有（yǒu）時還利用聚合物的（de）低導熱特性，采用熱流道（dào）模具等。聚合物導（dǎo）熱係數隨溫度升高（gāo）而

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

6 密度與比容

密度增加會使製品中的氣體和溶劑滲透率減少，但是使製品的拉伸強度，斷（duàn）裂伸長，剛度硬度（dù）以及軟化（huà）溫度提高；使壓縮性，衝擊強度，流

動性（xìng），耐蠕變性能降低。

在注塑過程中（zhōng），聚合（hé）物經曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱過程溫度，梯度和（hé）聚合（hé）物形態的變化（huà）都（dōu）很大，所以密度也在不斷地發生（shēng）變（biàn）化，這對

注塑製（zhì）品質量起著重要的影響。

比容反映了（le）單位物質所占有的體積。這是一個衡量在不同工（gōng）藝條件下高（gāo）分子結構所占有的空（kōng）間，各種狀態下的膨脹（zhàng）與壓（yā）縮，製品的尺寸收縮

等方麵是非常重要的參數。

7 膨脹係（xì）數與壓縮係數

比容在恒壓（yā）下（xià）由溫度而引（yǐn）起的變化，即為膨（péng）脹（zhàng）係數。聚合物從高溫（wēn）到（dào）低（dī）溫表現（xiàn）出（chū）比容逐漸減少的收（shōu）縮特（tè）性。聚合物比容不（bú）僅取決於溫度而且

取（qǔ）決於壓力。聚合物比容在不同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寸精度

有重要意義（yì）。

二 、聚合物的熱物理性能

1、玻璃化溫度

聚合物的玻璃化溫度是指線型非（fēi）結晶型聚合物由玻璃態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溫度當溫度

高於玻璃化溫度時，大分子鏈開始自由（yóu）活動，但還不是整個分子鏈段的運動。這時表現出高彈性（xìng）的橡膠（jiāo）性能；當低於玻璃化溫度時，鏈段被

凍結變成堅（jiān）硬的固態（tài）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。而（ér）其它塑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（gāo）聚物分子結構所占有的整個體積（jī）分成兩部（bù）分。一部分是分子鏈所占有的空間，而另一部分是（shì）分子鏈之間的自

由空（kōng）間。當溫度（dù）降（jiàng）低時（shí）分子鏈動能（néng）減少，自由空間減少，當溫度升高時，分（fèn）子鏈段動能增加，自由空（kōng）間也增加：當溫度（dù）達到玻璃化時，急劇

產（chǎn）生內聚力，聚合物膨脹，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。

高聚物在玻璃化溫度以上的總（zǒng）自由體積等於玻璃（lí）化溫度下的自由體積與熱膨脹係數乗\以溫升之和。在預塑化時，位於螺槽中（zhōng）的高（gāo）分子固態（tài）物

料，在（zài）升（shēng）至（zhì）玻璃化（huà）溫度以後，隨著溫度的升高物料自由體積會增（zēng）加，其比容也會加（jiā）大，但由於螺槽（cáo）容積的限製會使物料（liào）產生內壓，並有加速

固體床的（de）作用。

當高聚物（wù）的物理（lǐ）形態發生變化時，許多物理性質如比熱容，比容（róng），密度，導熱係數，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（cè）定聚合物相變溫度和高聚物性質。

對於理解塑料在料筒中（zhōng）加熱，塑料化過程中從加料段向（xiàng）壓縮段物態轉變，溫升，溫升速（sù）率，螺杆轉速（sù），背壓等工藝因素的影響（xiǎng）將起重要作（zuò）用。

這些（xiē）對於控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（huà）溫度（熔點）

熔化溫度是指結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（tài）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，有（yǒu）較明顯的熔點（diǎn）；而對於結晶型高（gāo）聚物來說（shuō），從達到玻璃化溫（wēn）度（dù）就開始軟化，但從高彈態轉變（biàn）為粘流態的液相（xiàng）時（shí）卻沒有明顯的熔

點，而是（shì）有一（yī）個向粘流態轉變的溫度（dù）範圍（wéi）。

對高聚物來（lái）說，玻璃化溫度，熔化溫度或（huò）溫度範圍都是變相點（diǎn）。有較明顯的變化範圍，從分子結構觀點看，都是大（dà）鏈段運（yùn）動的結果。

一般有增塑劑的聚合物（wù）熔（róng）點要比無增塑（sù）劑的要低，共（gòng）聚物的熔點（diǎn）要比組成共聚物中較高均聚物的熔點要（yào）低些。

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

為宜。

3 、分解溫度及燃燒特性

熱分解溫度是指在氧（yǎng）氣存在條件下，高聚物受熱後開始分解的（de）溫度範圍（wéi）。依聚合物化學結構式不同而（ér）有顯著的差異，此（cǐ）外還與物料的形態有

關。在注塑過（guò）程（chéng）中（zhōng），無論是在預塑（sù）階段還是在注射階段，隻要聚合物局部溫度達到分解溫（wēn）度，高分子物料就會（huì）訊速（sù）生成低分（fèn）子量的可燃性物

質。聚合物的熱分解在氧（yǎng）氣充足條（tiáo）件下是放熱反應，產生的熱會繼續加熱聚合物。當聚合（hé）物達到燃點（diǎn）時就會燃燒，燃燒體（tǐ）係的溫度是否會上

升，產生（shēng）的燃燒熱是否（fǒu）和體係進行對流（liú），都與熱分解溫度，比熱容以（yǐ）及導熱係數等物理性能有密切關係。

注塑（sù）時，對聚合物分解溫度的控（kòng）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，危害人體。

三、聚合物降（jiàng）解及熱穩定性

所謂降解，是指遞解分解作用（yòng），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（zǐ）的聚合度降低過程，聚合物在熱，力，氧（yǎng）氣，

水及光輻射等作用下往往發生降解。降解過程實質量大分子鏈發（fā）生結構變化（huà）。如發生彈性消失，強（qiáng）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（jiě）起（qǐ）重要影響，在高溫時氧和水更能使聚合物（wù）分解。剪切力的作用會因高溫（wēn）時（shí）聚合物粘度的降低而減小。

熱降解是指某些（xiē）聚（jù）合物在高溫下時間過長，發黃變色（sè），降解，分解等現象。

聚合物是否（fǒu）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關；能引（yǐn）起（qǐ）高（gāo）聚物降解的雜質，一般（bān）都是熱降解的崔化

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（jiàng）解的作用。

所謂熱穩定性是指聚（jù）合物在高溫下分子鏈抗化學分解能力及耐化學（xué）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（wù），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（yǒu）在溫度場中所經曆的反複加（jiā）工次數有關。不同的聚合物在反複加工後熱降解（jiě）和融熔指（zhǐ）

數有著較大的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經（jīng）數次加工後融熔指數升高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋（cù）酸纖維素（sù）等有下降的現象。

聚合物在剪（jiǎn）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（zǐ）鏈之間發（fā）生解脫（tuō），當（dāng）解脫發生障礙時，分子鏈將受到（dào）

很大的牽引力，當超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實驗證明：剪切應力.剪切速率越高，分（fèn）子量降（jiàng）解速（sù）度越快，斷裂的（de）鏈越短；當提高加熱溫（wēn）度或增塑劑含量時，力的降解作用會減小。

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團。如：酰（xiān）胺，酯，腈等，或在氧化作用下

形成可被水解的基團。如果這些（xiē）基團在分子的主（zhǔ）鏈上，水解作用會使主鏈斷鏈（liàn）而降解。由於某（mǒu）些聚合物有水解作用，因此對這些塑料的吸（xī）濕

性應加以注意。

有的塑料具有吸濕或凝集水分傾向，因為它（tā）們含有（yǒu）極性親水基團（tuán），如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑（sù）中都需要幹燥處理，防此水（shuǐ）解。