一、一般物（wù）理性能

1總熱容量（liàng）

總熱容量是指注塑物料在注塑工藝溫度下（xià）的總熱容量。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔（róng）化潛熱，是結晶型聚合物在（zài）形成或熔化晶體時所需要的能量。這部分能量（liàng）是用來（lái）熔（róng）化（huà）高分子（zǐ）結（jié）晶結構（gòu）的，所以注塑結晶型聚合（hé）

物時要比注塑非結晶型料達（dá）到指定熔化溫度下所需的能量要多。

對（duì）於非（fēi）結晶型聚合物無需熔化潛（qián）熱。使POM達到注塑溫度需熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需要375J/g即可熔化（huà）。

3 比熱容

比熱（rè）容（róng）是單位重量的物料溫（wēn）度上升1度（dù）時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是不同的，結晶型比非對麵型要高。因為（wéi）加熱聚合（hé）物（wù）時，補充（chōng）的熱能不僅要消耗在溫度升上，還要消耗在使高分子結構（gòu）

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

注（zhù）塑過程中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合（hé）物的熱含量與（yǔ）溫差所決定的。熱（rè）傳遞速率正（zhèng）比於被加熱（rè）材料和熱源之間的溫差。

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

4熱擴散係數

熱擴散係數是指溫度在加熱物料中傳（chuán）遞的速度，又稱導熱係數其值是由單位質量的物（wù）料溫度升高（gāo）1度時所（suǒ）需的熱量（比熱容）和材（cái）料吸收熱（rè）

量的速度（導熱係數）來（lái）決（jué）定。

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

模（mó）具中冷（lěng）卻（què），均需（xū）花一定時（shí）間。為了提高加熱和冷卻效率，需采取一些技術措施。如：加熱料筒要求有一定的厚度，這不僅是考慮強度，同（tóng）

時也是為了增（zēng）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（hé）物的低導熱特（tè）性，采用熱流道模具等。聚合物導熱係數隨溫（wēn）度升高而

增加。結晶（jīng）型（xíng）塑料的導熱係數對溫度的依賴性要（yào）比非結晶型的顯（xiǎn）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（dòng）性，耐蠕變性能降低。

在注（zhù）塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱過程溫度，梯度和聚合物形（xíng）態的變化都（dōu）很大，所以密度也在不斷地發生變（biàn）化（huà），這對

注塑（sù）製品質量起（qǐ）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（gè）衡量在不同工藝條件下高分子結構所占有的空間（jiān），各種狀態下的膨脹與壓縮，製品的尺寸收縮

等方麵是（shì）非常重要的參數。

7 膨脹係（xì）數與壓縮係數

比容在恒壓下由溫度而引起的（de）變化，即為膨脹係數。聚合物從高溫到低溫表現出比容逐漸減少的收縮特性。聚合物比容不僅取（qǔ）決於溫度而（ér）且（qiě）

取決於壓力。聚合物比容在不（bú）同溫度下都隨壓力而變化，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寸精度

有重要意義（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或者由後者向前者的較（jiào）變溫（wēn）度。就是大分子鏈段本身開始變形的溫度當（dāng）溫度

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

凍結（jié）變成堅硬的固態（tài）或玻璃（lí）態（tài）。橡膠的玻璃化溫度低於（yú）室溫。所（suǒ）以橡膠在常溫下處於高彈（dàn）態。而其它塑料在常溫下是處（chù）於脆韌性的玻璃態。

高聚物的自由體積理論認為，高聚物分子結構所（suǒ）占有的整（zhěng）個體積分成（chéng）兩部分。一部分是分子鏈所占有的空間，而另一部（bù）分是分子鏈之間的自

由空間。當溫度降低時分子鏈（liàn）動能（néng）減少，自由空間減少，當溫（wēn）度升高（gāo）時，分子鏈段動能增加，自由空間也（yě）增加（jiā）：當溫度達（dá）到玻（bō）璃化時，急劇

產生（shēng）內聚力，聚合物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段擁有的能量足以使（shǐ）鏈段活（huó）動起（qǐ）來所以自由空間（jiān）的體積（jī）突然增（zēng）加。

高（gāo）聚物在玻璃化溫度以上的總自由體積等於玻璃化（huà）溫度下的自（zì）由體積與熱膨脹係（xì）數乗\以溫（wēn）升之和（hé）。在預（yù）塑化（huà）時，位於螺槽中的高分子（zǐ）固態物（wù）

料（liào），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，其比容也會加大，但由於（yú）螺槽容積的限製（zhì）會使物料產生內（nèi）壓，並有加速

固體床的作用。

當高聚物的物理形態發生變化時，許多物（wù）理性質（zhì）如比熱容，比容（róng），密度，導（dǎo）熱係數，膨脹係數，折光指數，介電常數等都跟（gēn）著變化，因此利（lì）

用這些（xiē）關係可以測定聚合物相變溫度和高聚（jù）物性質。

對（duì）於理解（jiě）塑料在（zài）料筒中加熱，塑料化（huà）過程中從加料（liào）段向壓縮段物態轉變，溫升，溫升速率，螺（luó）杆（gǎn）轉速，背壓等工藝因素的影響將起重要作用。

這些對於控製（zhì）製品脫模時的物性狀態，頂出溫度和頂出時間是重要的。

2 、熔化溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚合物從（cóng）高分子（zǐ）鏈結構的三（sān）維有序態轉變為無序的（de）粘流態時的溫（wēn）度。轉變點（熔（róng）點）對於低分子材料來（lái）說，熔化過程是

非常（cháng）窄的，有（yǒu）較（jiào）明顯（xiǎn）的熔點；而對於結晶型高聚物來說，從（cóng）達到玻璃化溫度（dù）就開始軟化，但從高彈態轉（zhuǎn）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（wēn）度範圍。

對高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫（wēn）度或溫度範圍都是變相點。有較（jiào）明顯的（de）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（jì）的要低，共聚物的熔點要比組成共聚物中（zhōng）較高均聚物的熔點（diǎn）要（yào）低些。

注塑時，料筒的第（dì）三段溫度（靠（kào）近嘴溫的溫度）都（dōu）要設定（dìng）在熔點以上，然後以降低15~20度的溫度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（dù）及燃燒特性

熱分解溫度是指在氧氣存在條件下，高（gāo）聚物受熱後（hòu）開始分解的溫度範圍。依聚（jù）合物化學結構式不同而有顯著的差異，此（cǐ）外還與物料的形態有

關。在注塑過程中，無論是在（zài）預塑階段還是（shì）在（zài）注射階段，隻要聚合物局部溫度達到（dào）分解溫度（dù），高分子（zǐ）物料就會（huì）訊速生成低分子量（liàng）的可燃性物

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

升，產生的（de）燃燒熱是否和體係進行對流，都與熱分解溫度，比熱容以（yǐ）及導（dǎo）熱係數等物理（lǐ）性（xìng）能有密切關係。

注塑時，對聚合物分解溫（wēn）度的控（kòng）製是十分重要的，否則分解出（chū）燃燒物質不僅會影響製品質量，還會腐蝕設備（bèi），危（wēi）害人體（tǐ）。

三、聚合（hé）物降解及熱穩定性

所謂降解，是指遞解分解作用（yòng），在高分子化學中，通常是指在化學或物理作用下，聚合物分子的聚合度降（jiàng）低過程，聚合物在熱，力，氧氣，

水及光輻（fú）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（shēng）結構變（biàn）化。如發生彈性消失，強度降低，粘度減（jiǎn）少或增加等現（xiàn）象（xiàng）。

在注（zhù）塑（sù）中力，水，氧（yǎng）通過溫度對聚降解起重（chóng）要（yào）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聚（jù）合物粘度的降低而（ér）減小。

熱降解是指某些聚合物在（zài）高溫下時間過長，發（fā）黃變色，降解，分解等現象。

聚合物是否容易發生降（jiàng）解，依其分子內部和分子外部結（jié）構有關（guān）；是（shì）否有分（fèn）解的雜質有關；能引起高聚（jù）物（wù）降解的雜質，一般都是熱降解（jiě）的崔化

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

所謂熱穩定（dìng）性是指聚合物在高溫下分子鏈抗化學分解能力及耐（nài）化學（xué）變化的溫度熱降解溫度稱為穩定性溫度略高（gāo）於分解溫度。對於（yú）某些熱穩定

較差的聚合物（wù），其（qí）溫（wēn）度範（fàn）圍隻（zhī）有（yǒu）5~15度。

溫度的高低和（hé）變化範圍對聚合物的降解有影響外，還（hái）有在溫（wēn）度場中所經曆（lì）的反複加工次數有關。不同的聚合物（wù）在反複加工後熱降解和融（róng）熔指

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

聚合物在剪切應力作用下纏結著的大分子在外力作用下，沿（yán）力的（de）方（fāng）向上發生流動，分子鏈之間發生解脫（tuō），當解脫發生障礙時，分子鏈將受到

很大的牽引力，當超過（guò）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（sù）度越快，斷裂的鏈越短；當提高加熱溫（wēn）度或增塑劑含（hán）量時，力的降解作用會減小。

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，酯，腈等，或在氧化作用下

形成可被水解的基團。如果這（zhè）些基團（tuán）在分子的主鏈上，水解（jiě）作用會使主鏈斷鏈而降解。由於某些聚合物有水解作用，因（yīn）此（cǐ）對這些塑料的（de）吸濕

性應加以注意。

有（yǒu）的塑料具有吸濕（shī）或凝（níng）集水（shuǐ）分傾（qīng）向，因為它們含有極（jí）性親水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等（děng），在注塑中都需要幹（gàn）燥處理，防此水（shuǐ）解。

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