一、一般（bān）物理性能

1總熱容量

總熱容（róng）量是指注塑物料在注塑工藝溫度下的總熱容量。

2 熔（róng）化熱

熔化熱又稱熔化潛熱（rè），是結晶型聚合物在形（xíng）成或熔化晶體時所需要的能量。這部分能量是用來熔化高分子結（jié）晶（jīng）結構的，所以注塑結晶型聚合

物時要比注塑非結晶型料達到指定熔（róng）化溫度下所需的能量要多。

對於非結（jié）晶型聚（jù）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（yào）375J/g即可熔（róng）化。

3 比熱容

比（bǐ）熱容是單（dān）位重量（liàng）的物料溫度上升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（jīng）型比（bǐ）非對麵型要高。因為加熱聚合物時，補充的熱能不（bú）僅要消耗在溫度升上，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）潛熱所（suǒ）需的熱（rè）淚（lèi）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（yǔ）溫差所決定的（de）。熱傳遞速率正比於被加熱材料和熱（rè）源之間的溫差。

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

4熱擴散係（xì）數

熱擴散係數是指溫度在加熱物料中傳遞的速度，又稱導（dǎo）熱係數其值是由單位質量的物料溫度升（shēng）高1度時所需的（de）熱量（比熱容）和材料吸收熱

量的速度（導熱係數）來（lái）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

導熱係數反映了材料傳播熱量的速（sù）度。導熱係數（shù）愈高，材料內熱傳遞（dì）愈快。由於聚（jù）合（hé）物導熱（rè）係數很低（dī），所以無論在料筒中加熱還是（shì）其熔（róng）體在

模具中冷卻，均需花一定時間。為了提高加（jiā）熱和冷卻效率，需采取一（yī）些技（jì）術措施。如：加熱料（liào）筒要求有一（yī）定的厚度，這不僅是（shì）考慮強度，同

時也是（shì）為了增加熱慣（guàn）性，保證物料能良好穩定地傳（chuán）熱，有時（shí）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（gāo）而

增加（jiā）。結晶型塑料的導熱係數對溫度的依賴性（xìng）要比非結晶型的顯著。

6 密度（dù）與比容

密度增加會使製品中（zhōng）的氣體和溶劑滲透（tòu）率減少，但是使製品（pǐn）的拉伸強（qiáng）度，斷裂伸長，剛度硬度以及軟化溫度提（tí）高；使壓縮性，衝擊強度，流

動性，耐蠕變性能（néng）降低。

在注（zhù）塑過程中，聚合物經（jīng）曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱過程溫度，梯度和（hé）聚合物形態的變化（huà）都很（hěn）大，所以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（zhì）所占有的體積。這是一個衡量在不（bú）同（tóng）工藝條件下高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（děng）方麵是非常重要的參數（shù）。

7 膨（péng）脹係數與壓縮係數

比容在恒壓下由溫度（dù）而引起的變化，即為膨脹係（xì）數。聚合物從高溫到低溫表現出比容逐漸減（jiǎn）少的收縮（suō）特性。聚合物（wù）比容（róng）不僅取決（jué）於溫度而且

取決於壓力。聚（jù）合物比容（róng）在不同溫度下都隨壓力（lì）而變化，壓（yā）力增高比容減小而密度加大（dà）。這種（zhǒng）性質對（duì）於用壓力來（lái）控製製品的質量和尺寸精度

有重（chóng）要意義。

二（èr） 、聚合（hé）物的熱物理（lǐ）性能

1、玻璃化溫度

聚合物的玻璃化溫度（dù）是指線型非（fēi）結晶型聚合物由（yóu）玻璃態向高彈態或者（zhě）由後者向前者（zhě）的較變溫度。就是大分子鏈段（duàn）本身（shēn）開始變形的溫度當溫度

高於玻璃化溫度時，大分子鏈開始自由活動，但還不（bú）是整個分子鏈段的運動。這時表現出高彈性的（de）橡（xiàng）膠性能；當低於玻璃化溫度時，鏈段被

凍（dòng）結變成堅硬的固態或玻璃態。橡膠的玻璃化溫度低於室溫。所以橡膠在常溫下處於高彈態。而其（qí）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（rèn）為，高（gāo）聚物分子結構所（suǒ）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，而另一部分是分子鏈之間（jiān）的自

由空間。當溫度降低時分子鏈動能減少，自由空間減少，當溫度升高時，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

產生內聚力，聚合物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段（duàn）擁有的能量（liàng）足以使鏈段活動起來所以自由空間的體積突（tū）然增加。

高聚物在玻璃化溫度以上的總自由體積等（děng）於玻璃化溫度下的自由體積與熱膨脹係數（shù）乗\以溫升（shēng）之和。在預塑化時（shí），位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（de）升（shēng）高物料自由體積會增加，其比容也會加大，但由於螺槽容積的限製會使物（wù）料（liào）產生內壓，並有加速

固體床的作（zuò）用。

當高聚物的物理形態發生變化時，許（xǔ）多物理性質如比熱容，比容，密度，導熱係數（shù），膨脹係數，折光指數，介電常數等都跟著變化，因此利

用這些關係可以測定聚合物相變溫度和高聚物（wù）性質。

對於理解塑料在料筒中加熱，塑料（liào）化（huà）過程（chéng）中從加料段（duàn）向壓縮段物態轉（zhuǎn）變，溫升，溫升速率，螺杆轉速，背（bèi）壓等工藝（yì）因素的影響將起（qǐ）重要作用。

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

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶型（xíng）聚合物從高分子鏈結構的三維有序態轉變為無（wú）序的粘流態時的溫度。轉變點（熔點）對於低分子材料（liào）來說，熔化過程是

非常窄的，有較明顯的熔點；而對於結晶（jīng）型高聚物來（lái）說，從達（dá）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（lí）化溫度，熔化溫度（dù）或溫度範圍都是變相點。有（yǒu）較明（míng）顯的變化範圍，從分子結構觀點看，都是（shì）大鏈段運動的結果。

一般有增塑劑（jì）的聚合物（wù）熔（róng）點要比無增塑劑的要（yào）低，共聚物的熔（róng）點要比組成共聚物中較高均（jun1）聚物的熔點要（yào）低（dī）些。

注塑時，料筒（tǒng）的第（dì）三段溫度（靠近嘴溫的溫度）都要設定在熔點以上，然後以降低15~20度的（de）溫度（dù）梯度依次設定第二段和第一（yī）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（zhǐ）在氧氣存在條件下（xià），高（gāo）聚物受熱後開始分解的溫度範圍。依聚合物化學結構式不同（tóng）而有顯著的差異，此外還與物料的（de）形態有

關。在注塑過（guò）程中，無論是在預塑階段還是在注射階段（duàn），隻要聚（jù）合（hé）物局部溫度達到分解（jiě）溫（wēn）度，高分子物料（liào）就會訊速生成低分子（zǐ）量的可燃性物（wù）

質。聚合物的熱分解（jiě）在氧氣充足條件下是放熱（rè）反應（yīng），產生的熱會繼續加熱聚合物。當聚合物達到燃點時就會燃燒，燃燒（shāo）體係的溫度（dù）是否會上

升（shēng），產生的燃燒熱（rè）是否和體係進（jìn）行對流，都與熱分解溫度，比熱（rè）容以及導（dǎo）熱係數等物理性能有密切關係。

注塑時，對（duì）聚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響製品質量，還會腐（fǔ）蝕設（shè）備，危害人體。

三、聚（jù）合物降解及熱穩定性

所謂降解，是指遞（dì）解分解作用，在高分子化學中，通常是指（zhǐ）在化（huà）學或物理（lǐ）作用下，聚合物分子（zǐ）的聚合度降低過程，聚合物在熱，力，氧氣（qì），

水（shuǐ）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生（shēng）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（zhù）塑中力，水，氧通過溫度對聚降解起重要影響（xiǎng），在高溫時氧和水更（gèng）能使聚合物分解。剪切力的作（zuò）用會因高溫時聚合物（wù）粘度的降低而（ér）減小。

熱（rè）降解是指（zhǐ）某些聚合（hé）物在高溫（wēn）下時間過長，發黃變色，降解，分解等現象（xiàng）。

聚合（hé）物是否容易發（fā）生降解，依其分子內部和分子（zǐ）外部結構有關；是否有分解的雜質（zhì）有關；能引起高聚物降解的雜質，一般都是熱降解的崔化

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

所謂熱穩定性是指聚合物在高溫下分子鏈抗化學分解能力及耐化學（xué）變（biàn）化的（de）溫度熱降解（jiě）溫度稱（chēng）為穩定性溫度略高於分解溫（wēn）度。對於某些熱（rè）穩定

較差的（de）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（yǐng）響（xiǎng）外，還（hái）有在溫度場中所經曆的反複加工（gōng）次數（shù）有關。不同的聚合物（wù）在反複（fù）加工後（hòu）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（róng）熔指數升高的傾向。而PE，抗衝擊（jī）PS醋酸纖維素等（děng）有（yǒu）下降的現象。

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

很大的牽引力，當超過鏈的強度就發（fā）生鏈斷裂。

實驗證明：剪切應力.剪切速（sù）率越（yuè）高，分子量降解速度越（yuè）快，斷裂的鏈越短；當（dāng）提高加熱溫度或增塑劑含量時，力的降解作用會減小。

注塑中某（mǒu）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，酯，腈等，或（huò）在氧化作用下

形（xíng）成可被水解（jiě）的基團。如果這些基團在分子的主鏈上，水解作用（yòng）會使主鏈斷鏈而降解。由於某些聚（jù）合物有水解作用，因此（cǐ）對這些塑料的吸濕

性應加（jiā）以注意。

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