一、一般物理性能

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。這部分能（néng）量是用來熔化高分子結晶結構的，所以注塑結（jié）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（jīng）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（kě）熔（róng）化。

3 比熱容

比熱容是單位重量的物料（liào）溫度上升（shēng）1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚（jù）物的比熱容是（shì）不同的，結晶型比非對麵型要（yào）高。因為加熱聚（jù）合物時，補充的（de）熱能不僅要消耗在溫（wēn）度升上，還要消耗在使高分子結構

的變化（huà）上，結晶型（xíng）必須補充熔化潛熱所需的熱淚盈眶量才能使物料熔化。

注塑過程中，塑料加熱或冷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（jiān）的溫差。

一般冷卻要比熔化快，因為大體上（shàng）料筒與（yǔ）物料溫差（chà）小，熔（róng）料與模具溫（wēn）差大。加熱時間取決於料筒內（nèi）壁與料層之間的溫差和料層厚度。

4熱擴散係（xì）數

熱（rè）擴散係數是指溫度在加熱物料中傳遞的速度，又稱導熱（rè）係數其值是由單位質量的物料溫（wēn）度升高1度時（shí）所（suǒ）需的熱量（liàng）（比熱容）和材料吸收熱

量的速度（導熱係數）來決定（dìng）。

壓力對熱擴散係數影響小，溫度對其影響較大（dà）。

5導熱係數

導熱（rè）係數反（fǎn）映（yìng）了（le）材（cái）料傳播（bō）熱量的速度。導熱（rè）係數愈高，材料內熱傳遞愈快。由於聚（jù）合物導熱係數很低，所（suǒ）以無論在料（liào）筒中加熱還是其熔體在

模具中冷卻，均需（xū）花（huā）一定（dìng）時間。為了提（tí）高加熱和冷（lěng）卻效（xiào）率，需采取（qǔ）一（yī）些技術（shù）措施。如（rú）：加熱（rè）料筒要求有一（yī）定的厚度，這不僅是（shì）考慮（lǜ）強度，同

時也是為了增加熱慣性，保證物料能良好穩定地傳熱，有時還利用聚合物的（de）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（ér）

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

6 密度與比容

密（mì）度增加會使製品中（zhōng）的氣體和溶劑滲透率（lǜ）減少，但是使製（zhì）品的拉伸強度，斷裂伸（shēn）長，剛度硬度以及軟化溫度提高；使壓縮性，衝擊強（qiáng）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（rè）過程溫度，梯度和（hé）聚合物形（xíng）態的變化都很大，所以（yǐ）密度也在不斷地發生變化，這對

注塑製品質量起著重要的影響。

比容反映了單位物質所占有的體積。這是一個衡（héng）量在不同工（gōng）藝條件下高（gāo）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

等方麵是非常重要的參數。

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（jí）為膨脹係數。聚合（hé）物從高溫（wēn）到低溫表現出比容逐漸減少的收縮特性。聚合物（wù）比容不（bú）僅取決於溫度而（ér）且

取決於壓力。聚合物比容在不同溫度（dù）下都隨壓力而變化，壓力增高比容減小而密度加大。這種性質對於用壓力來控製製品的質量和尺（chǐ）寸（cùn）精（jīng）度

有重要意義。

二 、聚合物的熱物理性能

1、玻璃化溫度（dù）

聚合物（wù）的玻璃化溫度是指線型非結晶型聚合物由玻璃態向高（gāo）彈態或者由（yóu）後者向前者（zhě）的較變溫度。就（jiù）是大分子鏈段本身開始變形（xíng）的溫度（dù）當溫度

高於玻璃化溫度時，大分子鏈開始自由活動，但還不是整（zhěng）個分子鏈段的運動。這時（shí）表現出高彈性的橡膠性能；當低於玻璃（lí）化溫度時，鏈段被

凍（dòng）結變成堅硬（yìng）的固（gù）態或玻（bō）璃態。橡膠的玻璃化溫度低於室溫。所（suǒ）以（yǐ）橡膠（jiāo）在常溫下處於高彈態。而其它塑料在常溫下是（shì）處（chù）於脆韌性的玻璃態。

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

由空間。當（dāng）溫度降低時分（fèn）子鏈動能（néng）減少，自由空間減少，當溫度升高時，分子鏈段動（dòng）能增加，自由空（kōng）間也增加：當（dāng）溫（wēn）度達到玻璃化時，急劇

產生內聚力，聚合物膨脹，鏈段開始旋（xuán）轉，鏈段擁有的能量足以使鏈段活動起（qǐ）來所以自（zì）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（děng）於玻璃化（huà）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（wèi）於（yú）螺槽中的（de）高分（fèn）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（róng）也會加大，但由（yóu）於螺槽容積的限製會使物料產生內壓，並有加速

固體床的作用。

當（dāng）高聚物（wù）的物理形態發生變化時，許多（duō）物理（lǐ）性質如（rú）比熱容，比容，密度，導熱係數，膨脹係數，折（shé）光指數，介電常數等都跟著變化（huà），因此利

用這些（xiē）關係可以測定（dìng）聚合物相變溫度和高（gāo）聚物（wù）性質。

對於理解（jiě）塑料在料（liào）筒（tǒng）中加熱，塑（sù）料化（huà）過程中從加料段向壓縮段物態轉（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（duì）於控製製品脫模時的物性狀態，頂出溫度和頂出時（shí）間是重要的。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化（huà）溫度是指結晶型聚合物（wù）從高分子鏈結構的三維有序態轉變為無序的粘流態時的溫（wēn）度。轉變點（熔點）對（duì）於低分子（zǐ）材料來（lái）說，熔化過程是

非常窄的，有（yǒu）較明顯的熔點；而對於結晶型高聚（jù）物來說，從達到玻璃化溫度就開始軟（ruǎn）化，但從高彈態轉變為粘流（liú）態的液相（xiàng）時卻沒有明顯的熔

點，而是有一個（gè）向粘流態轉變的溫（wēn）度範圍。

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（biàn）相（xiàng）點。有較明顯的變化範圍，從分子結構觀點看，都是大鏈（liàn）段運動的結（jié）果（guǒ）。

一（yī）般有增塑劑的聚合物熔點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的熔點要低些。

注塑時，料筒（tǒng）的第三段溫度（靠近嘴溫的溫度）都（dōu）要設定在熔點以上，然（rán）後以降低15~20度的溫度梯度依次（cì）設定（dìng）第（dì）二段和第一段（duàn）的料筒溫（wēn）度

為宜。

3 、分解（jiě）溫度（dù）及燃燒特性

熱分解溫度是（shì）指在氧氣存在條件下，高聚物受熱後開始分解（jiě）的溫度範（fàn）圍。依聚合物化學結構式不同而有顯著的差異，此外還與物料的形態有

關。在注塑過程中，無論是在預（yù）塑階（jiē）段還是在注射階段（duàn），隻要聚合物局部溫度達到分解溫度，高分子物料（liào）就會訊速生成低分子量（liàng）的可燃性物

質。聚合物的熱分解在氧氣充足條件下是（shì）放熱反應，產生（shēng）的（de）熱會繼續加熱聚（jù）合物。當聚合物（wù）達（dá）到燃點時就會燃燒，燃燒體係的溫度是否會上

升，產生的燃燒熱是否和（hé）體（tǐ）係進行對流，都與熱分解溫度，比熱容（róng）以及（jí）導熱係（xì）數（shù）等物理性能有密切關係（xì）。

注塑時，對聚合物分解溫度（dù）的控製是（shì）十分（fèn）重要的，否則（zé）分解出燃燒物質不僅（jǐn）會（huì）影響製品質量，還（hái）會腐蝕設備，危害人體。

三（sān）、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（tōng）常是指在化學或物理作用（yòng）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（fú）射等作用下往（wǎng）往發（fā）生降解。降解過程實質量（liàng）大分（fèn）子鏈發生結構變化。如發生彈性消失，強（qiáng）度降低，粘度減少或增（zēng）加（jiā）等現（xiàn）象。

在注塑中力，水，氧（yǎng）通過溫度對聚降解起重要影響，在高溫時氧和水更能使聚合物分解。剪切力的作用會因高溫時（shí）聚（jù）合物粘度的降低而減小。

熱降（jiàng）解是指某些聚合（hé）物在（zài）高溫下時間過長，發黃變色，降解，分解等（děng）現（xiàn）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（yǒu）關；是否有分解的雜質有（yǒu）關；能引起高聚物降解的雜質，一般都是熱降解的崔化

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

所謂熱穩定性是指聚合物在（zài）高溫（wēn）下分子鏈（liàn）抗化學分解能力及耐化（huà）學變化的溫度熱降解（jiě）溫度稱為穩定性溫（wēn）度略高於分解（jiě）溫度。對（duì）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（duì）聚合物的降解有影響外，還有在溫度場中所經曆的反複加工次數有關。不同的聚合物在反複加工後熱降解和融熔指

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

聚合物在剪切應力作用（yòng）下纏結著的大分（fèn）子在（zài）外力（lì）作用下，沿力的方向上發（fā）生流動，分子鏈之間發（fā）生解脫，當解（jiě）脫發生障礙時，分子鏈將受到

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，分子量降解速度越快（kuài），斷裂的鏈越短（duǎn）；當提（tí）高加熱（rè）溫度或增（zēng）塑劑含量時，力的降解作用會減小。

注塑中某些塑料的（de）水解作用（yòng）是經（jīng）常（cháng）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（xué）基團。如：酰胺，酯，腈等，或在氧（yǎng）化作用下

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

性應（yīng）加以注（zhù）意。

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