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（qián）熱，是結晶型（xíng）聚合物在形成或熔化晶體（tǐ）時（shí）所（suǒ）需（xū）要的能量。這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

物時要比注塑非結晶型料達到指定熔化溫度下所需的能量要多。

對於非結晶型聚合物無需熔化潛熱。使POM達到（dào）注塑溫度（dù）需熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需（xū）要375J/g即可熔化。

3 比熱容

比熱容是單位重量的物（wù）料溫度（dù）上升1度（dù）時所需熱量（liàng）[J/kg.k]。

不同（tóng）高聚（jù）物的比熱容是不同的（de），結晶型比非對麵型（xíng）要高。因為加熱聚合物（wù）時，補充的熱（rè）能不僅要消（xiāo）耗在溫度升（shēng）上，還要消耗（hào）在使高分子結構

的變（biàn）化上（shàng），結晶型必須補充熔化潛熱所需的熱（rè）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（shì）由聚合物的熱（rè）含量與溫差所決定的。熱傳遞速率正比於被加熱材料（liào）和熱源之間的溫差。

一般冷卻（què）要比熔（róng）化快，因為大體上料筒與物料溫差小（xiǎo），熔料與模具溫差大。加熱時間（jiān）取決於料（liào）筒內壁（bì）與料層之（zhī）間的溫差和料層厚度。

4熱擴散係數（shù）

熱擴散係數是指溫度在加熱物料中傳（chuán）遞的（de）速度，又稱導熱係數其（qí）值是由（yóu）單位質量的物料溫（wēn）度升高1度時（shí）所需的熱量（比（bǐ）熱容）和材（cái）料吸收熱

量的速度（導熱係數）來決定。

壓（yā）力對熱擴散係數影（yǐng）響小，溫度對其影響較（jiào）大。

5導熱係（xì）數

導（dǎo）熱係數反映了材料傳播熱量的速度。導熱係數愈高，材料內熱傳遞愈快（kuài）。由於聚合物（wù）導熱係數很低，所以無論在料筒中加（jiā）熱還是其熔體（tǐ）在

模具中冷（lěng）卻，均（jun1）需花一定時間。為（wéi）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

時也是為了增加熱慣性，保證物料能良好穩定地傳熱，有（yǒu）時還（hái）利用聚合物的低導（dǎo）熱特性，采用熱流道模具等（děng）。聚合物導熱係數隨溫度升高而（ér）

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（mì）度與比容

密度增加會使製品中的氣體和溶劑滲透率減少，但是（shì）使（shǐ）製品的拉伸（shēn）強度，斷裂伸長，剛度（dù）硬度以及軟（ruǎn）化溫度提高；使壓縮性，衝（chōng）擊強度，流

動性，耐蠕變（biàn）性能降（jiàng）低。

在注塑過程中，聚合物經（jīng）曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱過程溫度，梯度和聚合物（wù）形態的變化都很大，所以（yǐ）密度也在不斷地發生（shēng）變化，這對

注塑製品質量起著重要的影響。

比容反映了單位（wèi）物質所占有（yǒu）的體積。這是一個衡量在不（bú）同工藝條件下高分子結構所占（zhàn）有的空間，各種狀態下的膨脹與壓縮，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

比容在恒壓下由溫度（dù）而（ér）引起（qǐ）的變化，即為膨脹係數（shù）。聚合物從高溫（wēn）到（dào）低（dī）溫表現出比容逐（zhú）漸減少（shǎo）的收縮特性。聚合物比容（róng）不僅取決於（yú）溫度而且

取決於壓力。聚合物比容在不同溫度下（xià）都隨壓力而變化，壓力（lì）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。

二 、聚合物（wù）的熱物理性能

1、玻璃化（huà）溫（wēn）度

聚合物的玻璃化溫度是（shì）指線型非結晶型（xíng）聚合物由玻璃態向高（gāo）彈態或者由後者向前者的（de）較變溫度。就是大分子鏈段本身開始變形的（de）溫度當溫度

高於玻璃化溫度時，大分（fèn）子鏈開始自由（yóu）活動，但還不是整個分子鏈段的運動。這時表現（xiàn）出高彈性的橡（xiàng）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（tài）。橡膠（jiāo）的玻璃化溫度低於室溫。所以橡膠在常溫下處於高彈態（tài）。而其它塑料在常溫下是處於脆韌性的玻璃態。

高聚物的自（zì）由體積理論認為，高聚物分子結構所占有的整個體積分成（chéng）兩部分。一部分是分子鏈所占有（yǒu）的空（kōng）間，而（ér）另一部分是（shì）分（fèn）子鏈之（zhī）間的自

由空間。當溫度降低（dī）時分子鏈動能減少（shǎo），自由空間減（jiǎn）少，當溫度（dù）升高時，分子鏈段動能增加，自由空間也增加（jiā）：當（dāng）溫度達到（dào）玻璃（lí）化時（shí），急劇

產（chǎn）生內聚力，聚合物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈（liàn）段（duàn）擁有的能量足以使鏈段活動起來所（suǒ）以自（zì）由空間（jiān）的體積突然增加。

高聚物在玻璃化溫度以上（shàng）的（de）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乗\以溫升之和（hé）。在預塑化時，位（wèi）於螺槽中的高分子固態（tài）物（wù）

料，在升至玻璃化溫度以後，隨著溫度的升高物（wù）料自由體積會增加，其比容也會加大（dà），但由於螺槽容積的限製會使物料產生內（nèi）壓，並有加速

固體床的作用。

當高聚物的物理形態發生變（biàn）化時，許多物理性質如比熱容，比容，密度，導熱係數，膨脹（zhàng）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性質。

對於理解塑（sù）料在料筒中加熱，塑（sù）料化過（guò）程中（zhōng）從加料段向壓縮段物態轉變，溫升，溫（wēn）升速率，螺杆轉（zhuǎn）速，背壓等工藝因素的影響將起（qǐ）重要作用。

這些對（duì）於控製製（zhì）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）

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

非常窄的，有較明顯的熔（róng）點；而對於結晶型高聚物來（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（ér）是有一個向（xiàng）粘流態轉變的（de）溫度範圍。

對高聚（jù）物來說，玻璃化溫（wēn）度，熔化溫度或溫度範（fàn）圍都是變相點。有較明顯（xiǎn）的變化範圍，從分子結構觀點（diǎn）看（kàn），都是大鏈段運動的結果。

一般有增（zēng）塑（sù）劑的聚合物熔點要（yào）比無增塑劑的要低，共聚物的熔點要比組成共聚物中較高均聚物的熔點（diǎn）要低些。

注塑時，料筒的第三段溫度（靠近嘴溫的溫度）都要設定在熔點以上，然後以降低15~20度的溫度（dù）梯度依次設（shè）定第二段和第一段的料筒溫度

為宜（yí）。

3 、分解溫度及燃燒特性

熱分解（jiě）溫度是（shì）指在氧氣（qì）存在條件下，高聚物受熱後開始分解的（de）溫度範圍。依聚（jù）合物化（huà）學結構式不同而（ér）有（yǒu）顯著（zhe）的差異，此外還與物料的形態有（yǒu）

關。在注塑過程中，無論是在預塑（sù）階段還是在注射階段，隻要聚合物局部溫度達到分解溫度，高分（fèn）子（zǐ）物（wù）料就會訊（xùn）速生成低（dī）分子量的可燃性物

質（zhì）。聚合（hé）物的熱分解（jiě）在氧氣充足條件下是放熱反（fǎn）應，產生的熱會繼（jì）續加熱聚（jù）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（chǎn）生的燃（rán）燒（shāo）熱是否和（hé）體係進行對流，都與熱分解溫（wēn）度，比熱容以及導熱係數等物理（lǐ）性能有密切關係。

注塑時，對（duì）聚合（hé）物分解溫度的控製是十分重（chóng）要的，否則分解出燃燒物質不僅會（huì）影響製品質量，還會腐蝕設備，危害人體。

三、聚合物降解及熱穩定性

所謂降解，是（shì）指遞解分解作用，在（zài）高分子（zǐ）化學中，通常是指在化學或物理作用下（xià），聚合（hé）物分子的聚（jù）合度降低過程，聚（jù）合物在（zài）熱，力，氧氣，

水及光輻射等作用下往往（wǎng）發生（shēng）降解（jiě）。降解過程實質量大分子鏈發生結構變化。如發生彈性消失，強度降低，粘度減少或增加等現象。

在注塑中力，水，氧（yǎng）通過溫度對（duì）聚降（jiàng）解起重要影響（xiǎng），在高溫時氧和水更能使聚合物分解。剪切力的作用會因高（gāo）溫時（shí）聚合物粘度的降低而減小。

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

聚合物是否容易發生降解，依（yī）其分子內部和分子外部結構有關；是否有（yǒu）分解的雜質有關；能引起高聚物降解的雜質，一般（bān）都是熱（rè）降解的崔化

劑，如：PVC 分解的產物是氯化氫，POM分解產物（wù）是甲醛，它們有著加（jiā）劇（jù）高聚物降解的作用。

所謂熱穩（wěn）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變化的溫度熱降解溫度稱為穩定性溫度略高於分解溫度。對於（yú）某些熱穩定

較差的（de）聚合（hé）物，其溫度範（fàn）圍隻有5~15度（dù）。

溫度的高低（dī）和變化範圍對聚合物的降解有（yǒu）影響外，還有在溫度場中所經曆的反複（fù）加工次數（shù）有關。不同的聚合（hé）物在反複（fù）加（jiā）工（gōng）後熱降（jiàng）解和融熔指

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

聚合物（wù）在剪切應力作用下纏結（jié）著的大分子（zǐ）在外力作用下，沿（yán）力的方向上發生流動，分子鏈之間發生解（jiě）脫，當解脫發生障礙時（shí），分（fèn）子鏈將受到

很大（dà）的牽（qiān）引（yǐn）力，當超過鏈（liàn）的強度（dù）就發生鏈斷裂。

實驗（yàn）證明：剪切應力.剪切速率越高，分子量降解速度越快，斷裂的鏈越短；當提高加（jiā）熱溫度（dù）或增塑劑含量時，力的降解作用會減小。

注塑中某些塑料的水（shuǐ）解作用是經（jīng）常發生的（de），水解作用是由於（yú）在（zài）聚合物中存在有可以水解的化（huà）學基團。如：酰胺，酯，腈等，或在氧（yǎng）化作用下

形成可被（bèi）水解（jiě）的基團（tuán）。如果這些基團在分子（zǐ）的主鏈上，水解作（zuò）用會使（shǐ）主（zhǔ）鏈斷鏈而降解。由於某些聚合物有水解作用，因此（cǐ）對這些塑料的吸（xī）濕

性應加以注意。

有的塑料具有吸濕或凝集水分傾向，因為（wéi）它們含有極性（xìng）親水基團，如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需要幹（gàn）燥（zào）處理，防此水解。

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