一、一（yī）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（róng）化（huà）熱

熔化熱又稱熔化潛熱（rè），是結（jié）晶型聚合物在形成或熔化晶（jīng）體時（shí）所需（xū）要的能量。這部分能量是用來熔（róng）化高分（fèn）子結晶結構的，所以注塑結晶型聚合

物時要比注塑非結晶型（xíng）料達到指定（dìng）熔化溫度下所需的能量要多。

對於非結晶型（xíng）聚合物無需熔化潛熱。使POM達（dá）到注塑溫度需熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需要375J/g即可熔化。

3 比熱容

比熱（rè）容（róng）是單位重（chóng）量的物料溫度上升1度時所（suǒ）需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比（bǐ）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（jǐn）要消耗（hào）在溫（wēn）度升上，還要消耗在使高分子結構

的變化上（shàng），結晶（jīng）型必須補充熔化潛熱所需的熱淚盈眶量才能使物料（liào）熔化（huà）。

注塑過（guò）程（chéng）中，塑料加熱或冷卻特性是（shì）由聚合物的熱（rè）含量與溫差所決（jué）定的。熱傳遞速率正比於被加熱材料和熱（rè）源之間的溫（wēn）差。

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

4熱擴散（sàn）係數

熱擴散係數是指溫度在加熱物料中（zhōng）傳遞的速度，又稱導熱係數其值是由單位質量的物料溫度（dù）升高1度時所需的熱量（比熱容）和（hé）材料吸收熱

量的速度（導（dǎo）熱（rè）係數）來決定。

壓力對熱擴散係數影響（xiǎng）小，溫度對其影響（xiǎng）較大。

5導熱係數（shù）

導熱（rè）係（xì）數反映了材（cái）料傳播熱量的速度（dù）。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，所（suǒ）以無論（lùn）在料筒中加熱還是其（qí）熔體在

模具中冷卻，均需花一（yī）定時間。為了（le）提高加熱和冷卻（què）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（shì）考慮強度，同

時也是為了增（zēng）加熱慣性（xìng），保（bǎo）證物料能良好穩定地（dì）傳熱，有時還利用聚合物（wù）的低導熱特性，采用熱流道模（mó）具等。聚合（hé）物導熱係數（shù）隨溫度升高而

增加。結晶型塑料的導熱係數對溫度的依賴性要比非結晶型的顯著。

6 密度與比容

密度增（zēng）加會使製品中的氣體和溶劑滲透率減（jiǎn）少，但是使製品（pǐn）的拉伸強度，斷裂伸長，剛度（dù）硬度（dù）以（yǐ）及軟化溫度提高；使壓縮性，衝擊（jī）強度，流

動性，耐蠕變性能降低（dī）。

在（zài）注塑過（guò）程中（zhōng），聚（jù）合物經（jīng）曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱過程溫度（dù），梯度和聚合物形態的變化都很大，所以密（mì）度也在不斷地（dì）發生變化，這對

注塑製（zhì）品質量起著重要的影響。

比（bǐ）容反映了單位物質（zhì）所（suǒ）占有的體積。這是一個（gè）衡量在不（bú）同工藝條件下高分子結構所占有（yǒu）的空間，各種狀態下的膨（péng）脹與壓縮，製品的尺（chǐ）寸收縮

等方麵是非常重要的參數。

7 膨脹係（xì）數與（yǔ）壓縮係數（shù）

比容在（zài）恒（héng）壓下（xià）由溫（wēn）度而引起的變化（huà），即為膨脹係數。聚合物從高溫到低溫表現出比容逐漸減（jiǎn）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（jù）合物比容（róng）在不（bú）同溫度下都隨壓力而（ér）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（huà）溫度

聚合物的玻璃化溫度是指線型非結晶型聚合（hé）物由玻璃態向（xiàng）高彈態或者由後者向前者的較變溫度（dù）。就是大分子鏈段本身開始變（biàn）形的溫度當溫度（dù）

高於玻璃化溫度時，大分子鏈開始自由活動，但還不是整個（gè）分子（zǐ）鏈段的運動。這（zhè）時表現出（chū）高彈性的橡膠性能；當低於玻璃化溫度時，鏈（liàn）段（duàn）被

凍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。而其它塑料在常溫下（xià）是（shì）處於脆韌性的玻璃態。

高（gāo）聚物（wù）的（de）自由（yóu）體積理論認為，高聚物分子結（jié）構所占有的整個體積分成兩部分。一部（bù）分是分子鏈所占有的空間，而另一部分是分子鏈之間的自

由空間（jiān）。當溫（wēn）度降低時分子鏈動能減少，自由空間（jiān）減少（shǎo），當溫度升高時，分子鏈段動能增加（jiā），自由空間也增加（jiā）：當溫度達到玻（bō）璃（lí）化時，急劇

產生內（nèi）聚力，聚合物膨（péng）脹，鏈（liàn）段開始旋轉，鏈段擁有的能量足以使鏈段活動起來所以自（zì）由空間的體積（jī）突然增加。

高聚物在玻（bō）璃化溫度以上的總自由體積等於（yú）玻璃化溫度下的自由體積與熱膨（péng）脹係數乗\以溫升之和。在預塑化（huà）時，位於螺（luó）槽中的高分子固態物

料，在升至玻璃化溫度以後，隨著（zhe）溫度的升高（gāo）物料自由體積會（huì）增加，其比容（róng）也會加大，但由於螺槽容積（jī）的限製會使物料（liào）產生內壓，並有加速

固體床的作用。

當高聚物的物理形態發生變化時，許多物理性質如比熱（rè）容，比容，密度，導熱係（xì）數，膨脹係數，折光指數，介電常數等都跟（gēn）著變化，因此利

用這些（xiē）關（guān）係可以（yǐ）測定聚合（hé）物相變溫度和高聚物性質。

對於理解塑料在料筒中加熱（rè），塑料化過（guò）程中從加料段向（xiàng）壓縮段物態（tài）轉變，溫升，溫升速率，螺杆轉速，背壓等工藝因素的影響將（jiāng）起重要作用。

這些對於控製製品脫模時的物性狀態，頂出溫度和（hé）頂出時間是重要的。

2 、熔（róng）化溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶（jīng）型聚合（hé）物從高分子鏈結構的三（sān）維有序態轉變為無序的粘流態時的溫度。轉變點（diǎn）（熔點）對於（yú）低分子材料來說，熔化（huà）過程是

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（kāi）始軟化，但從高彈態轉（zhuǎn）變為粘流態（tài）的液相時卻（què）沒（méi）有明顯的熔

點，而是（shì）有一個向粘流態轉（zhuǎn）變的溫度範圍。

對高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫度範圍都是變相點。有較明顯的變化範圍，從分子結（jié）構觀（guān）點看，都是大鏈段運動的結果。

一般有（yǒu）增塑劑的聚合物熔點要比無增塑劑的要低，共（gòng）聚物（wù）的熔點要（yào）比組成共聚物（wù）中較高均聚物的熔點要低些。

注塑時，料筒的第三段溫度（靠近嘴溫的溫度）都（dōu）要設（shè）定在熔點以上，然（rán）後以（yǐ）降低15~20度的溫度梯度依次設定第二段和第一（yī）段的料（liào）筒（tǒng）溫度（dù）

為宜。

3 、分解溫度及燃燒（shāo）特性

熱分解溫度是指在氧（yǎng）氣存在條件下，高聚物受（shòu）熱後（hòu）開始分解的溫度範圍。依（yī）聚合物化學結構式不同而有顯著的差異（yì），此外（wài）還與（yǔ）物料的形態有

關。在注塑過程中，無論是在預塑階段還是在注射階段，隻要（yào）聚合物局部（bù）溫（wēn）度達到（dào）分解溫度（dù），高分子物料就會訊速生成低分子量的（de）可燃性物

質（zhì）。聚合物的熱分解在氧氣（qì）充足條件下是放熱（rè）反應（yīng），產生（shēng）的（de）熱會繼續加熱聚合物。當聚合物（wù）達到燃點時就會燃燒（shāo），燃燒體係的溫度是否會上

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

注塑時，對聚合物分解溫（wēn）度的控製是十分重要的，否（fǒu）則分解出燃燒物質不僅（jǐn）會影響製品質（zhì）量，還會腐蝕（shí）設備，危害人體。

三、聚合物降解及熱穩定性（xìng）

所謂降解，是指遞解分解作用，在高分子化學中，通常是指在化學或物理作用下，聚合物分子的聚合度降低過程，聚合物在熱，力，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（fèn）子鏈（liàn）發生結構變化。如發生彈性消失，強度降低，粘（zhān）度減少或增加等現象。

在注塑（sù）中（zhōng）力，水，氧通（tōng）過溫度對（duì）聚降（jiàng）解起重要影響，在高溫時氧和水更能使聚合（hé）物分解。剪（jiǎn）切力的（de）作用會因高溫時聚合物粘度的降低而減小。

熱降解（jiě）是（shì）指某些聚合物（wù）在高溫下時（shí）間（jiān）過長，發（fā）黃變色，降解，分解等現象。

聚合物是否容易發生（shēng）降解，依其（qí）分子內部和分子（zǐ）外部結（jié）構有關；是否有分解的雜質有關（guān）；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（fèn）解產物是甲醛，它們（men）有著加劇高聚物降解的作用。

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（nài）化學變（biàn）化的溫度熱降解溫度稱為穩定性溫（wēn）度（dù）略高於分解溫度。對（duì）於某些熱穩定

較差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫（wēn）度的高低和變化範圍對聚（jù）合物的降解有影響外，還（hái）有在溫度場（chǎng）中所經（jīng）曆的反複（fù）加工次數有關。不同的聚合物在反複（fù）加（jiā）工（gōng）後熱降解和融熔指（zhǐ）

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（qiē）應力作用下纏（chán）結著的大分子在外力作用下，沿力的方向（xiàng）上發生流動，分子鏈之間發生解脫，當（dāng）解脫發生障礙（ài）時，分子鏈將受到

很大的（de）牽引力，當超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實驗證明：剪切（qiē）應力.剪切速率越高（gāo），分子（zǐ）量降解速度越快，斷裂的鏈（liàn）越短；當提高加熱溫度或增塑劑含量（liàng）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（cún）在有可以水（shuǐ）解的化學基團。如：酰胺，酯（zhǐ），腈等，或在氧化作用下

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

性應加以注（zhù）意（yì）。

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