一、一般物理性能

1總熱容量

總熱容（róng）量（liàng）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（huà）熱又稱熔化潛熱，是結晶型聚合物在形成或熔化晶體（tǐ）時所需要的能量。這（zhè）部分能量是用來熔化高分子結晶結構的，所以注塑結晶型聚合

物（wù）時（shí）要比注塑非結晶型料達（dá）到指（zhǐ）定（dìng）熔化（huà）溫度下所需的能（néng）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（dù）需熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需要375J/g即可熔化。

3 比熱容

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

不同高聚物的（de）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，補充的熱能不僅要消耗在溫度升（shēng）上，還要消（xiāo）耗在使高（gāo）分子結構

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

注（zhù）塑過程中，塑料加熱或冷卻（què）特性是由聚合物的熱含（hán）量與溫差所決（jué）定的。熱傳遞速率正比於被加（jiā）熱材（cái）料和熱源（yuán）之間的（de）溫差。

一（yī）般（bān）冷卻要比熔化快，因（yīn）為大（dà）體上料筒與物料溫差小（xiǎo），熔料與（yǔ）模具溫差大。加熱時間（jiān）取決（jué）於料筒內壁（bì）與（yǔ）料層之間（jiān）的溫差和料（liào）層（céng）厚度（dù）。

4熱擴散（sàn）係（xì）數

熱擴散係數是指溫度在加熱物（wù）料中傳遞的速度，又稱導熱係數其值是由單位質量的物料溫度升高1度時所需的熱量（比熱容）和材料吸（xī）收（shōu）熱

量的速度（dù）（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導熱係數

導熱係數反映了材料（liào）傳播熱量（liàng）的速度。導熱係數（shù）愈高，材料內熱傳遞愈快。由於聚合物導熱係數很低（dī），所以無（wú）論在料筒中加熱還是其熔體在

模具中冷卻（què），均需花一定時間。為了提高加熱和冷卻效率，需采取一（yī）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，同

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

增加。結晶型塑料的導熱係數對（duì）溫度（dù）的（de）依賴性要比非結晶型的顯著。

6 密度與比容

密（mì）度增加會使製品中的氣體和溶劑滲透率減少，但是使製品的拉（lā）伸（shēn）強度（dù），斷裂伸長，剛度硬度以及軟化溫度提高；使壓（yā）縮性，衝擊（jī）強度，流

動性，耐蠕變性能降低。

在注塑過（guò）程中，聚合（hé）物經曆著冷卻（què）—加熱—冷卻反複（fù）的熱過程溫度，梯度和聚合物形態的（de）變化都很大，所以密度也在不斷地發生變化，這對（duì）

注塑製品質量起著重要的影響。

比容反映了單位物質所占（zhàn）有的體積。這是一（yī）個衡量在不同工藝條件下高（gāo）分子結構所占有的（de）空間，各種狀態下的膨（péng）脹與壓縮，製品的尺寸收縮

等方（fāng）麵是非常重（chóng）要的參數。

7 膨脹係數與壓縮係數

比容在恒壓（yā）下由溫度而引起的變化，即為膨脹係數。聚合物（wù）從高溫到低溫表現出（chū）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。聚合物比容在（zài）不同溫度下都隨壓（yā）力而變化，壓力增高比容減（jiǎn）小而密度加大。這種（zhǒng）性質對於用壓力來控（kòng）製（zhì）製品的質量和尺寸精度

有重要意義。

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線型非結晶型聚合物由玻璃態向高（gāo）彈態（tài）或者由後者向前（qián）者的較變溫度。就是大分子鏈段本身開始變形的溫度當溫度

高於（yú）玻璃化溫度時，大分（fèn）子鏈（liàn）開始自由活動，但還不是整個分子鏈段（duàn）的運動。這時表現出高彈性的橡膠性能；當低於（yú）玻璃化溫（wēn）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（yú）室溫。所以橡膠在常溫下處於高彈態。而其它（tā）塑料在常溫下（xià）是處於脆韌性的玻璃態（tài）。

高聚物的自由（yóu）體積理論認為，高聚物分子結構所占有的整個（gè）體積分成兩部分。一部分是分子鏈所占（zhàn）有的空間，而另一部分是分（fèn）子鏈（liàn）之間的自

由空間（jiān）。當溫度降低時分（fèn）子（zǐ）鏈動能減少，自由空間減少，當溫度升高時，分子鏈（liàn）段動能增加，自由空間（jiān）也增加：當溫度達（dá）到玻璃化時，急劇

產生內（nèi）聚（jù）力，聚合物（wù）膨脹，鏈段開（kāi）始（shǐ）旋轉，鏈段擁有的能（néng）量足以使（shǐ）鏈段活動起來所（suǒ）以自由空間的體（tǐ）積（jī）突然增加（jiā）。

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（jī）與熱（rè）膨脹係數乗\以溫升之和。在預塑化時，位於螺槽中的高分子固態物

料，在升至玻（bō）璃化溫度以後，隨著溫度的升高（gāo）物料自由體（tǐ）積（jī）會增加，其比容也會加大，但（dàn）由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。

當高聚物的物理形態發（fā）生變化（huà）時，許多物理性（xìng）質如比（bǐ）熱容，比容，密度，導熱（rè）係數（shù），膨脹係（xì）數，折（shé）光指數，介電常數等都跟著變化，因此利

用這些（xiē）關係可以測定聚（jù）合物相變溫度和高聚物性質。

對於理解塑料在料筒中加熱，塑料化過程中從加料段（duàn）向（xiàng）壓縮段物態轉變，溫（wēn）升（shēng），溫升（shēng）速率，螺杆轉速，背壓等工藝因素的影響將起重要作用。

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

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是（shì）指（zhǐ）結晶型（xíng）聚合物從高分子鏈結構的三維有序態轉變為無序（xù）的粘流態時的（de）溫度。轉（zhuǎn）變點（熔點）對於低分子材料來說，熔化過（guò）程是

非常窄的，有較明顯的熔點；而對於結晶型高聚物來說，從達到玻璃化溫度就開始軟化，但從（cóng）高彈態轉變為粘流態的液相時卻沒有明顯的（de）熔

點，而是有一個向粘流態轉變（biàn）的溫度範圍。

對（duì）高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫度範（fàn）圍都是變相（xiàng）點。有（yǒu）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增塑（sù）劑的要低，共聚（jù）物的熔（róng）點要比組成共聚物中較高均聚物的熔點要低些。

注塑時，料筒的第三段溫度（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）的溫度梯度依次設定第二段和第（dì）一段（duàn）的料（liào）筒溫度（dù）

為宜。

3 、分（fèn）解溫度及（jí）燃燒特性

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

關。在注塑過程（chéng）中，無論是在（zài）預塑階段（duàn）還是在注射階段，隻要聚合物局部（bù）溫度達到分解溫度，高分子物料就會訊（xùn）速生成低（dī）分子量的可燃性物（wù）

質（zhì）。聚合物的熱分解在氧氣（qì）充足條件下是放熱反（fǎn）應，產（chǎn）生的熱會（huì）繼續加熱聚合物。當聚合物達到燃（rán）點時就會燃燒，燃（rán）燒體係的溫度是否會上

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

注塑時，對聚合物分解溫度（dù）的控製是十分重要的，否則分解（jiě）出燃燒物質（zhì）不僅會影響製品質量（liàng），還會腐蝕設備，危（wēi）害人體。

三、聚合（hé）物降（jiàng）解及熱穩定性

所謂降解（jiě），是指（zhǐ）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，聚合（hé）物分子的聚合（hé）度降低過程，聚（jù）合物（wù）在熱，力，氧（yǎng）氣，

水及光（guāng）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結構變化。如發生彈性（xìng）消失，強度降低，粘（zhān）度減少或增加等現（xiàn）象。

在注（zhù）塑中力，水，氧通過溫度對聚降解起重要影響，在高（gāo）溫時氧和水更能使聚合物（wù）分解。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（shì）否有分解的（de）雜質有關；能（néng）引起（qǐ）高聚物降（jiàng）解的雜（zá）質，一般都是熱降解的（de）崔（cuī）化

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

所謂熱（rè）穩定性是指聚合物在高溫下分子（zǐ）鏈抗化學分解能力及耐化學變化的溫度熱降解溫度稱為穩定性溫度（dù）略高於分解溫（wēn）度。對於（yú）某些熱穩定

較差的聚合物，其（qí）溫度範圍隻有5~15度。

溫（wēn）度的高低和變化範圍對（duì）聚合物的（de）降解有（yǒu）影響外，還有在溫度場中所經曆的反複加工次數有關。不（bú）同的聚合物在反複加工後熱降解和融熔指（zhǐ）

數有著較大（dà）的差異。在（zài）正常（cháng）溫度下PS, PC, PP,經數次加工後融熔指數升高的傾向。而PE，抗（kàng）衝（chōng）擊PS醋酸（suān）纖維素等有下降的現象。

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

很（hěn）大的牽引力，當超過鏈（liàn）的強度就發生鏈斷（duàn）裂。

實驗（yàn）證明：剪切應力.剪切速率（lǜ）越高，分子量（liàng）降解速度（dù）越快，斷裂的鏈（liàn）越短；當提高加熱溫度或增塑劑含量時，力的降解作用會（huì）減小。

注（zhù）塑中某（mǒu）些塑料的水解作（zuò）用是經常發生的，水解作用是由於在聚（jù）合（hé）物中存在有可以（yǐ）水解的化學基團（tuán）。如：酰胺（àn），酯，腈等，或在氧（yǎng）化作用下

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

性應（yīng）加（jiā）以（yǐ）注意。

有的塑料具有吸濕或凝（níng）集水（shuǐ）分傾向，因為它（tā）們含（hán）有極性親（qīn）水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需要幹燥處理，防此水解。