一、一般物理性能（néng）

1總熱容量（liàng）

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。這部分能量是用來（lái）熔化高分（fèn）子結晶結構（gòu）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化溫度下所（suǒ）需的能量要多。

對於非結晶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即可熔（róng）化。

3 比熱容

比熱容（róng）是單（dān）位重量的物料溫度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同（tóng）高聚（jù）物（wù）的比熱容是不同的，結晶型比非對麵型要高。因為加熱聚合物時，補充的熱（rè）能不僅要消耗在溫度（dù）升上，還要消耗在使高分子結構

的變化上，結晶型必須補（bǔ）充（chōng）熔化潛熱（rè）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（yǔ）溫差所決定的。熱（rè）傳遞速率正比於被（bèi）加熱材料和熱源（yuán）之間的溫差。

一般冷卻要比熔化快，因為大體（tǐ）上料筒與物料溫差小，熔料與模具溫差大。加熱時間取決於料筒（tǒng）內壁與料層之間的溫差（chà）和料層厚度。

4熱（rè）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，又稱導熱係數其值是由單位質（zhì）量的物料溫度升高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導熱（rè）係數

導熱係數反映了材料傳播（bō）熱量的速度。導（dǎo）熱係數愈高，材料內熱傳遞愈快。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，需采（cǎi）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（dù），同

時也是為（wéi）了增（zēng）加熱慣性，保證物料能良（liáng）好穩定地傳熱，有時還利用聚合物的低導熱特（tè）性，采用熱流道模具等（děng）。聚合（hé）物導熱係數隨溫度（dù）升高而

增加。結晶型塑（sù）料（liào）的（de）導熱（rè）係（xì）數（shù）對（duì）溫度的依賴性要比非結（jié）晶型（xíng）的顯著。

6 密度與比容

密度增加會使製品中的氣體和溶劑滲（shèn）透率減少，但是使製品的拉伸（shēn）強度，斷裂伸長，剛度硬度以及軟化溫度提高；使壓縮性，衝擊強度，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（fǎn）複的熱過程溫度，梯度和聚合物形態的變（biàn）化都很（hěn）大，所以密度也在不斷地發生變化，這對

注（zhù）塑製（zhì）品質量起著重要的（de）影（yǐng）響。

比容反映了單位物質所（suǒ）占有的體積。這是一（yī）個衡量在不同工（gōng）藝條件下（xià）高分子結構所占有（yǒu）的空間，各種狀態下（xià）的膨脹（zhàng）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（héng）壓下由溫度而引起的變化，即為膨脹係數。聚合物從高溫到低溫表現（xiàn）出比容逐漸減少的收縮特性。聚合（hé）物比容不僅取決於溫度而且

取決於（yú）壓力。聚合物比（bǐ）容在不同（tóng）溫度下都隨壓力而變化，壓（yā）力增高比容（róng）減小而密度加大。這種性質對於用（yòng）壓力來控製製品的質量和尺寸精度

有重（chóng）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（zhǐ）線型非結晶型聚合物由玻璃態向高彈態（tài）或者由後者向前（qián）者的較變溫度。就是大（dà）分子鏈段本身開始（shǐ）變（biàn）形的溫度當溫度

高於玻璃化溫度時，大分子鏈（liàn）開始自由活動，但還不是整個（gè）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（biàn）成堅硬的固態或玻璃態。橡膠的（de）玻璃化溫度低於室溫。所以橡（xiàng）膠（jiāo）在常溫下處於高（gāo）彈態。而其它塑料在常溫下是處於脆（cuì）韌性的玻璃態。

高（gāo）聚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，而另一部分是分子鏈之間的（de）自

由空間。當溫度降低時分子鏈（liàn）動（dòng）能（néng）減少（shǎo），自由空間減少，當溫度升高時（shí），分子（zǐ）鏈段動能增加，自由空間也增加：當溫度達到玻璃化（huà）時，急劇

產生內聚力，聚合物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段（duàn）擁有的能量足以（yǐ）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自由體積等於玻璃化溫度下的自由體積與熱（rè）膨脹係數（shù）乗（chéng）\以溫升之和。在預塑化時，位於螺（luó）槽（cáo）中的高分子固態物

料，在升至玻璃化溫度以後，隨著溫度（dù）的升高物料（liào）自由體積會（huì）增加，其比容也會加大，但由於螺槽容積的限製會（huì）使（shǐ）物料產生內壓，並有加速

固體床的作用。

當高聚物（wù）的物理形態發（fā）生（shēng）變化時，許多物理性質如比熱容，比容，密度，導熱係數，膨脹係數（shù），折（shé）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（hé）物相變溫度和高聚物性（xìng）質。

對於理解塑料在料筒中加熱，塑（sù）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作（zuò）用。

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

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚合物從（cóng）高分子鏈結構的三維有序態轉（zhuǎn）變為（wéi）無序（xù）的粘流態時的溫度（dù）。轉變點（diǎn）（熔點）對於低（dī）分子材料來說，熔化過程是

非常（cháng）窄的，有較明顯的熔（róng）點；而對於結晶型高聚物來說，從達（dá）到玻璃化溫度就開始軟（ruǎn）化，但從高彈態轉（zhuǎn）變為粘流態的液相時卻（què）沒有明顯的熔

點，而是有一個向（xiàng）粘流態轉變的溫度範圍。

對高（gāo）聚物來說，玻璃（lí）化溫度，熔化溫（wēn）度或（huò）溫度範圍都是變相點。有較明顯的變化範圍，從分子結構觀點看，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（wú）增塑劑的要低（dī），共聚物的熔點要比組成共聚（jù）物中較高均聚物的熔點要低些。

注（zhù）塑時，料（liào）筒的第（dì）三（sān）段溫度（靠（kào）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）溫度梯度依次設定第二段和第（dì）一段的料筒（tǒng）溫度

為宜。

3 、分解溫（wēn）度及燃燒特性

熱分解溫度是指在氧氣（qì）存在條件下，高聚物受熱後開始分解的溫度範圍。依聚合物化學結構式不同而（ér）有顯著（zhe）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（zài）預塑階段還是在注射階段（duàn），隻要聚合物局部溫度達到分（fèn）解溫度，高分子物料就會訊速生成低分子量的可燃性物

質。聚合物的熱分解在（zài）氧氣充足條件下是放熱反應，產生的熱會繼續加熱聚合物。當聚合物達到燃點時就會（huì）燃燒，燃（rán）燒體係的溫度是否會上

升，產（chǎn）生的燃（rán）燒熱是否和體係進行對流，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（zhì）是十分重（chóng）要的，否則分（fèn）解出燃燒物質不僅會影（yǐng）響製品質（zhì）量，還會腐蝕設備，危害人體。

三、聚合物降解及熱穩定（dìng）性

所謂（wèi）降解，是指遞解分（fèn）解作用，在高分（fèn）子化學中，通常是指在化學或物理作用下，聚合物分子的聚合度降低過（guò）程，聚合物在熱，力（lì），氧氣，

水及光輻射等作用下往往發生降解。降解過程實質量大分子鏈（liàn）發生結構變化。如（rú）發生彈性消失，強度降（jiàng）低，粘度減少或（huò）增加等現（xiàn）象。

在注塑中力，水，氧通過溫度對聚降解起重要影響，在高溫（wēn）時氧和（hé）水更能使聚（jù）合物分解。剪切力的作用會因高溫時聚合物粘度的降低（dī）而（ér）減小。

熱（rè）降解是指某些聚合物在高溫下時間（jiān）過長，發黃變色，降解，分解等現象。

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關；是否有分解的雜質（zhì）有關；能引起高聚物降解的雜質（zhì），一般（bān）都是熱降解的崔化

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

所謂熱（rè）穩（wěn）定性是指（zhǐ）聚合（hé）物在高溫下分子鏈抗化學分解能力及（jí）耐（nài）化學（xué）變化的溫度熱降解溫度稱為穩定（dìng）性（xìng）溫度略高於分解溫度。對（duì）於某些熱（rè）穩定

較差（chà）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聚合物的降解有影響外，還有在溫度場中所經（jīng）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和融熔指（zhǐ）

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

聚合物在（zài）剪切應力作（zuò）用下（xià）纏結著的大（dà）分子在外力作用下，沿力的方向上發（fā）生流動，分子鏈之（zhī）間（jiān）發生解脫，當解脫發生障（zhàng）礙時，分子（zǐ）鏈將受到

很大的牽引力，當超（chāo）過鏈的強度就發生鏈斷裂（liè）。

實驗證明：剪切應力.剪切（qiē）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（de）降解作用會減小。

注塑中某些（xiē）塑料（liào）的水解作用是經常發（fā）生的，水解作（zuò）用是（shì）由於在聚合物中存在有可以水解（jiě）的化學（xué）基（jī）團。如：酰胺，酯，腈等，或在氧化作用下

形（xíng）成可被水（shuǐ）解的基團。如果這些基團在分（fèn）子的主鏈上，水解（jiě）作用會使主鏈（liàn）斷鏈而（ér）降（jiàng）解。由於某些聚合物有（yǒu）水解（jiě）作用，因（yīn）此對這些塑料的吸濕

性應加以注意。

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

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