一， 一般物理性能（néng）

1總熱容量

總熱容量是指注塑物料在注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時所需要的能量。這（zhè）部分能量是用來熔化高分子結晶結（jié）構（gòu）的（de），所以（yǐ）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。

對於非結晶型聚合物無需熔化潛（qián）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（wèi）重量的物料溫度上升1度時所需熱（rè）量[J/kg.k]。

不同高聚物的（de）比熱（rè）容是不同的，結晶型比非（fēi）對麵型要高。因（yīn）為加熱聚合物（wù）時，補充的熱能不僅要消耗在溫度升上，還要消耗（hào）在使高分子結構

的變化上，結（jié）晶型必須補充熔化潛熱所需的熱淚盈眶量才能使物（wù）料熔化。

注塑過程中，塑料（liào）加熱（rè）或（huò）冷卻特性是由聚合物的熱含量與溫差所決定（dìng）的。熱傳遞速率正比於被加熱材料和熱源之間的溫差（chà）。

一（yī）般冷卻要比熔（róng）化快，因為大體上料筒與物料溫差小，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（jiān）的溫差和料層厚度。

4熱擴散係數

熱擴散（sàn）係數是指溫度在加熱物料中傳遞（dì）的（de）速度，又稱導（dǎo）熱係數（shù）其值是由（yóu）單位質量的物料溫度（dù）升（shēng）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（shù））來決定。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對（duì）其影（yǐng）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。導熱係數愈高，材料內熱傳遞愈快。由於聚合（hé）物導熱係（xì）數很低，所以無論在料（liào）筒中加熱（rè）還是其熔體在

模具（jù）中冷卻，均需花一定時間。為了提高加熱和（hé）冷卻效率，需采取一些技術（shù）措施。如：加熱料筒要求（qiú）有一定的（de）厚度，這不僅是考慮強度，同

時也（yě）是為了增加熱慣性，保證物料能良好穩定地傳（chuán）熱（rè），有時還利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（xíng）塑料的導熱（rè）係數對溫度的依賴性要比非結晶型的顯著。

6 密度與比（bǐ）容

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

動性，耐蠕變性能降低（dī）。

在注塑過（guò）程中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷（lěng）卻反（fǎn）複的熱過程溫度，梯度和聚（jù）合物形態的變化都很大，所以密度（dù）也（yě）在不斷地發生變化，這對

注塑製品質量起著重要的影響。

比容反映了單位物質（zhì）所占有的（de）體（tǐ）積。這（zhè）是（shì）一個衡量在不（bú）同工藝條件下高分子（zǐ）結構所（suǒ）占有的空間，各種狀態下的膨脹與壓縮，製品（pǐn）的尺寸收縮

等方麵是非常重要的參數。

7 膨脹（zhàng）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（gāo）溫到低溫表現出比容逐漸減少的收縮特性。聚合物比容不僅取決於溫度而且

取決於壓力。聚（jù）合物比容在不同溫度下都隨壓力而變化，壓力增高（gāo）比容減小而密度加大。這種性質對於用壓力來控製製品的質量和尺寸精（jīng）度

有重要意義。

二（èr） 聚合物的熱（rè）物理性能（néng）

1玻璃化（huà）溫度（dù）

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

高於玻璃化溫度（dù）時，大分子鏈開始自由（yóu）活動，但還不（bú）是整個分子鏈段的（de）運（yùn）動。這時表現（xiàn）出高彈性的橡膠性能；當低於玻璃化溫度時，鏈段被

凍（dòng）結（jié）變成堅硬的固態或（huò）玻璃態。橡膠的玻璃化溫度低於室溫。所以（yǐ）橡膠在常溫下處於高彈態。而其它塑料在常溫下是處於脆韌性的玻璃態。

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

由空間。當溫度降低時分子鏈動能減少（shǎo），自由空間（jiān）減少，當溫度升高（gāo）時，分子鏈段動能增加，自由空間也增加：當溫度達到玻璃化時，急劇（jù）

產生內（nèi）聚（jù）力，聚合物膨脹，鏈段開始（shǐ）旋轉，鏈段（duàn）擁有的能（néng）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（wēn）度以上的總自由體積等於玻璃化溫度（dù）下的自由體積與（yǔ）熱膨脹係數乗\以溫升之和。在預塑化時，位於螺槽（cáo）中（zhōng）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，其比容也會加大，但由於（yú）螺槽容積的限製會使物料產生內壓，並有（yǒu）加速

固體床的作用（yòng）。

當（dāng）高聚物的物理形態發生變（biàn）化時（shí），許多物理（lǐ）性質如比熱容，比容，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（yǐ）測定聚合物相變溫度和高聚物性質。

對於理解塑料在料（liào）筒中（zhōng）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狀態，頂（dǐng）出溫度和（hé）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（xíng）聚合物從高（gāo）分子鏈（liàn）結構的三維有序態（tài）轉變為無序的粘流態時的溫度。轉變點（熔點）對於低（dī）分子材料來說，熔化過程（chéng）是

非常（cháng）窄的，有較明顯的熔點；而對於結晶（jīng）型高聚物來（lái）說（shuō），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，而是有一個向粘流態轉變的溫度範圍。

對高聚物來說，玻璃化溫度，熔（róng）化溫度或溫度（dù）範圍都是變（biàn）相點。有較明顯的變化範圍，從（cóng）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，共聚物（wù）的熔點要比組成共聚物中較高均聚物的熔點要低些。

注塑（sù）時，料筒的第三（sān）段溫度（靠（kào）近嘴溫的溫度）都要設（shè）定在熔點以上，然後以降低15~20度（dù）的溫度梯度依次（cì）設定（dìng）第二段和第一段的料筒溫度

為宜。

3 分解溫度及燃燒特性

熱分（fèn）解（jiě）溫度是指在氧氣存在條件下，高聚物受熱後開始分解的（de）溫度（dù）範圍（wéi）。依聚合物化學結構式不同（tóng）而有顯（xiǎn）著的差異（yì），此外還與物料的形態有

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

質。聚合（hé）物的熱分解在氧（yǎng）氣充（chōng）足條件下是放（fàng）熱反（fǎn）應，產生的熱會繼續加（jiā）熱聚合物（wù）。當聚合物達到燃點時就會燃燒，燃（rán）燒體係的溫度（dù）是否會上

升，產生的燃燒熱是否和體係進行對（duì）流，都與熱分解溫度，比熱容以及導熱係數等物（wù）理性能有密切關係。

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

三聚合物降解及熱穩定性

所謂降解，是指遞解分解作用（yòng），在高分子化學中，通常是指（zhǐ）在（zài）化學或物理作用下，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（shè）等作用下往往發生降解。降解過程實質量大分子鏈（liàn）發生結構變化。如發生彈性消失，強度（dù）降低，粘度減少或增加等現象。

在注塑中力，水（shuǐ），氧通過溫度對聚降解起重要影響，在高溫時氧和（hé）水更（gèng）能使聚合物（wù）分解。剪（jiǎn）切力的作用會因高溫時聚合物粘度的降低而減小。

熱降解是指某些聚合（hé）物在高溫下時間過長，發黃變色（sè），降解（jiě），分解等（děng）現象。

聚合物是否容易發生降（jiàng）解，依其分子內部和分子外部結（jié）構有關；是否有分解的雜質有關；能引起高聚物降解的（de）雜質，一般都是熱降解的崔化

劑，如：PVC 分解（jiě）的產物是氯化氫，POM分解產物是甲醛，它們有著加劇（jù）高聚物降（jiàng）解的作用。

所謂熱穩定性是指聚合物在高溫下分（fèn）子鏈抗化學分解能力及耐化學變化（huà）的溫度熱降解溫度（dù）稱為穩定性溫度（dù）略高於分解溫度。對於某些熱穩定

較差（chà）的聚合物，其溫度範（fàn）圍隻有5~15度。

溫度（dù）的高低（dī）和變化範圍對聚（jù）合物的降解有（yǒu）影響外，還有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（hòu）熱降解和（hé）融熔指

數有（yǒu）著較大的差異。在正常（cháng）溫度下PS, PC, PP,經數次加工後融（róng）熔指數升高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖維素等（děng）有下降的現（xiàn）象。

聚合物在剪切應力作用下纏結（jié）著的（de）大分子在外力（lì）作用下，沿力（lì）的方向上發生流動，分子鏈之間發生解脫，當解脫發生障礙時，分子鏈將受到

很大的（de）牽引力（lì），當超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實驗（yàn）證明：剪切應（yīng）力.剪切速率越高，分子量降解速度越快，斷裂的鏈越短（duǎn）；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（zài）有可以（yǐ）水解的化學（xué）基團。如：酰胺，酯，腈等，或在氧化作用下

形成可被水解的基團。如（rú）果這些基團在分子的主鏈上，水解作用會使主鏈斷鏈而降解。由（yóu）於某些聚合物（wù）有水解作用，因此對這些（xiē）塑料的吸濕

性應加以注（zhù）意。

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