一、一般物理性能

1總熱容量

總熱容量是指注塑物（wù）料（liào）在（zài）注塑工藝溫（wēn）度下的總（zǒng）熱容量。

2 熔化熱

熔化熱（rè）又（yòu）稱（chēng）熔化潛熱，是結晶（jīng）型聚合物在形（xíng）成或熔化晶體時所需要的能量（liàng）。這部分能（néng）量是用（yòng）來熔化高分子結晶結構的，所以注塑結晶型聚合

物（wù）時要比注塑非結晶型料達（dá）到指定熔（róng）化溫度下所需的能量要多（duō）。

對於非結晶型聚合物無需熔化潛熱。使POM達到（dào）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（róng）是（shì）單位重量的物料溫度上升1度時所需熱（rè）量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是不同的，結晶型比非對麵（miàn）型要高。因為加熱聚合物時，補充的（de）熱能不僅要（yào）消耗在溫度升（shēng）上，還要消耗（hào）在使高分子（zǐ）結構

的變化上，結晶型必（bì）須補充熔化（huà）潛（qián）熱所需的熱淚盈眶量才能使（shǐ）物料熔化。

注塑過程中，塑料加熱或（huò）冷卻特（tè）性是由聚（jù）合物的熱（rè）含量與溫差所決定的。熱傳遞速（sù）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（wéi）大體上料筒與物（wù）料（liào）溫差小，熔料與模具溫（wēn）差大。加熱時間取決於料筒（tǒng）內壁與料層之間（jiān）的（de）溫差和料層厚度。

4熱擴（kuò）散係（xì）數

熱（rè）擴散係（xì）數是指溫度在加熱物料中傳遞（dì）的速度，又稱（chēng）導熱係數其（qí）值是由單位質量的物料（liào）溫度升高1度時所需的熱量（liàng）（比熱容）和材料（liào）吸收熱

量的速（sù）度（導熱係數）來決定。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對其影響較大。

5導（dǎo）熱係數

導熱係數反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（kuài）。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，需采取一（yī）些（xiē）技（jì）術措施。如：加熱料筒要求有一（yī）定的厚度，這不僅是考慮強度，同

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

增（zēng）加。結晶型塑料的導熱係數對溫度的依賴性要比非（fēi）結晶型的顯著。

6 密度與比容

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

動性，耐蠕變性能（néng）降低。

在注塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷卻反複（fù）的熱過程溫（wēn）度，梯（tī）度和聚合物（wù）形態的變化都很大，所以密（mì）度（dù）也在不斷（duàn）地發生（shēng）變化，這對

注（zhù）塑製品質（zhì）量起著重要的影響（xiǎng）。

比容（róng）反映了單位物質所占有的體積。這是（shì）一個衡量在不同工藝條件下（xià）高分（fèn）子結構所占（zhàn）有的空間，各種狀態下的（de）膨脹（zhàng）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（róng）在恒壓下由溫度而引起（qǐ）的變化，即為膨脹（zhàng）係數。聚合物從高溫到（dào）低溫表現出比（bǐ）容（róng）逐漸（jiàn）減少的（de）收縮特（tè）性。聚合物比容（róng）不僅取決於溫度而（ér）且

取決於壓力。聚合（hé）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（mì）度加（jiā）大。這（zhè）種性質對於用壓力來控製（zhì）製品的質量和尺（chǐ）寸精度

有重要意（yì）義。

二（èr） 、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結晶型聚合物由玻（bō）璃（lí）態向高（gāo）彈態或者由後者向前者的較變（biàn）溫度。就是大分子鏈段（duàn）本身開始變形的溫（wēn）度當溫度

高於（yú）玻璃化溫度時，大分子鏈（liàn）開始自由活動，但還不是（shì）整個分子鏈段的運動。這時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。橡膠的玻璃化溫度低於室溫。所以橡膠在常溫下（xià）處於高（gāo）彈態。而（ér）其它（tā）塑料在常溫下是處（chù）於脆韌（rèn）性（xìng）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（suǒ）占有的整個體積（jī）分成兩部分。一（yī）部（bù）分（fèn）是分子鏈所（suǒ）占有的空間，而另一部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，自由（yóu）空間（jiān）減少，當溫度升高時，分子鏈段（duàn）動能增加，自由空間也增加：當溫度達到玻璃化時，急劇

產生內聚力，聚合物膨脹，鏈（liàn）段開始旋轉，鏈段擁有的能量足以（yǐ）使鏈段活動起來所以自由空間的體積（jī）突然增加（jiā）。

高聚物在玻璃化（huà）溫度以上的總自由體積（jī）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。在預塑化時，位於螺槽中的高分（fèn）子固（gù）態物

料，在升至玻璃化溫度以後，隨著（zhe）溫度的升高物（wù）料自由體（tǐ）積會增加，其比容也會加大，但由於（yú）螺槽（cáo）容積的限製會使物料產生內壓，並有加速

固體床的作用。

當高聚物的物（wù）理形態發生變化（huà）時，許多物理性質如比熱（rè）容，比容，密度，導熱係數，膨脹係數，折光指數（shù），介電常數等都跟著變化，因（yīn）此利

用這些關係可以測定聚（jù）合物相變溫度和高聚（jù）物性質。

對（duì）於（yú）理解塑料在（zài）料筒中加熱，塑料化過（guò）程中從加料段向壓縮段物（wù）態轉變，溫升，溫升速率（lǜ），螺杆轉（zhuǎn）速，背壓等（děng）工藝因素（sù）的影（yǐng）響將起重要作用。

這些對於（yú）控製製品脫模時的物性狀態，頂出溫度和（hé）頂出時間是重要的。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫（wēn）度是指結晶型聚合物（wù）從高分子鏈結構的三（sān）維有序態（tài）轉變為無序的粘流態時的溫度。轉（zhuǎn）變點（熔點）對於低分子（zǐ）材料來說，熔化過程是

非常窄的（de），有較明顯的熔點；而對（duì）於結晶型高聚物來說，從達到玻璃化（huà）溫度（dù）就（jiù）開始軟化，但從高彈態轉變為粘（zhān）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（shuō），玻璃化溫度，熔化溫度（dù）或溫度範（fàn）圍都是（shì）變相點。有較明（míng）顯（xiǎn）的變化範圍，從分子結構觀點看，都是大（dà）鏈（liàn）段運（yùn）動的結果。

一般有增塑劑的聚合物熔點要比（bǐ）無增（zēng）塑劑的要低，共聚（jù）物的熔點要比（bǐ）組成共聚物中較高（gāo）均聚物的熔點要低（dī）些。

注塑時，料筒的第三段溫度（靠近嘴（zuǐ）溫的溫度）都要設（shè）定在熔點（diǎn）以上，然後以降低15~20度的溫度梯度（dù）依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

熱分解溫度是指在氧氣存在條件下，高聚物受熱後開始分解的溫度範圍。依聚合物化學結（jié）構式不同而有顯著的差異，此外還與物料的形態（tài）有（yǒu）

關。在注塑過程中，無論是在預塑階段還是在注射階段，隻要聚合物局部溫度達到分解溫度，高分子物料就會訊速生成低分子（zǐ）量的可燃性（xìng）物（wù）

質。聚合物的熱分（fèn）解（jiě）在氧氣充足條件下（xià）是放熱反應，產生的熱會繼續（xù）加熱聚合物（wù）。當聚合物達到燃（rán）點時（shí）就（jiù）會燃燒，燃燒體係的溫（wēn）度是否會上

升，產生的燃燒熱是否和體係進行對流（liú），都與熱分解溫度，比熱容以及導（dǎo）熱係數等（děng）物理（lǐ）性能有密切關係。

注塑時，對聚合物分解溫度的控（kòng）製是十（shí）分重要的，否則分解出燃（rán）燒物質不僅會影響製品質量，還會腐蝕（shí）設備，危害人體（tǐ）。

三、聚合物降解及熱穩定性

所（suǒ）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（jù）合物（wù）分子的聚合度降低過程，聚合（hé）物在熱，力（lì），氧氣，

水及光輻射等作用下往往發生降解。降解過程（chéng）實（shí）質量大分子鏈發生（shēng）結構變化。如（rú）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，在高溫時氧（yǎng）和水更能使聚合物分（fèn）解。剪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（jù）合物在高溫下時間過長，發黃（huáng）變色，降解，分解等現（xiàn）象。

聚合物（wù）是否容易發生降解，依其分子內（nèi）部和分子外部（bù）結構有關；是否有分解的雜質有關；能引起高聚物降解的雜質，一般（bān）都是（shì）熱降解的崔化

劑（jì），如：PVC 分解的（de）產物是氯化氫，POM分解產物是甲醛（quán），它們（men）有著加劇高聚物降解的作用（yòng）。

所謂熱穩定（dìng）性（xìng）是指聚合物在高溫下分子鏈抗化學分解能力及耐化學變（biàn）化的溫度熱降解溫（wēn）度稱為（wéi）穩定性溫度略高於分解溫度。對於某些熱（rè）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（duì）聚合物的降解（jiě）有影響外，還（hái）有在溫度場中所經（jīng）曆（lì）的反複加工次數有關。不同的聚合（hé）物在反複（fù）加工後熱降解和融熔指

數有著較大的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經數次加工後融熔（róng）指（zhǐ）數升高的傾向。而PE，抗（kàng）衝擊PS醋酸纖維素等（děng）有下降的現象。

聚（jù）合物在剪切應力作用下纏（chán）結著的大分子在（zài）外力作用下，沿力的（de）方向上發生（shēng）流動，分子（zǐ）鏈（liàn）之間（jiān）發（fā）生解脫，當解脫（tuō）發生障礙時，分子鏈將受到

很大的牽引（yǐn）力，當超過（guò）鏈的強度就發生鏈斷裂。

實驗證明：剪切應力.剪切速率越高，分子量降解速度越快，斷裂的鏈越（yuè）短；當提高加熱溫度或增塑（sù）劑含（hán）量時，力（lì）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：酰胺（àn），酯，腈等，或在氧化作用下

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

性應（yīng）加以注意。

有的塑料具有吸濕（shī）或凝（níng）集（jí）水分傾向，因為它們含有極性親水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需要幹燥處理，防（fáng）此水解。

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