一、一般物理性能

1總熱容（róng）量

總熱容量是（shì）指注塑物料（liào）在注（zhù）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（róng）化晶體時所需要的（de）能量。這部分能（néng）量（liàng）是（shì）用來熔化高分子結（jié）晶結構的，所（suǒ）以注塑結晶型聚合

物時（shí）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（duì）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（xū）要375J/g即可熔化。

3 比（bǐ）熱容

比熱容（róng）是（shì）單位（wèi）重（chóng）量的物（wù）料溫度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的（de）比熱容是不同（tóng）的，結晶型比（bǐ）非對麵型要高。因為加熱聚合（hé）物時，補（bǔ）充的熱能不僅（jǐn）要消耗在溫度升上，還要消耗在使高分子（zǐ）結構

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

注塑過（guò）程中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合物的（de）熱含量與（yǔ）溫差所決定的。熱傳遞速率（lǜ）正比於被加熱材料和熱源之間（jiān）的溫差。

一（yī）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（mó）具溫差大。加熱時間取決於（yú）料筒內壁與料層之間（jiān）的溫差和料層厚度。

4熱擴（kuò）散係數

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（shì）由單位質量的物料溫度升高1度時所需的熱量（比熱容（róng））和材料吸收熱

量的速度（導熱係數）來決定。

壓力對（duì）熱（rè）擴散係數影響小，溫度對其影響（xiǎng）較大。

5導熱係數

導（dǎo）熱係數反映了（le）材料傳播（bō）熱量的速（sù）度。導熱係數愈高，材料（liào）內熱傳遞愈快。由於聚合物導（dǎo）熱係數很低，所以無論在料筒（tǒng）中加熱（rè）還是其熔體在

模具中冷卻，均需花一定時間。為了提高（gāo）加熱和冷卻效（xiào）率，需采取一些技術措施。如：加熱料筒（tǒng）要求有一定的厚度（dù），這不僅是考慮強度，同（tóng）

時也是為了增加（jiā）熱慣性，保證物（wù）料能良好穩定地傳熱，有時（shí）還利用（yòng）聚合物的低導熱特性，采用熱流道模具等。聚合物導熱係數隨溫度（dù）升高而

增加（jiā）。結晶（jīng）型塑料的導熱係數對溫度的依賴性要比非結晶型的（de）顯著。

6 密度與比容

密度增加會使製（zhì）品中的氣體和（hé）溶劑滲透率減少，但是使製品的拉伸強度（dù），斷裂伸長，剛度硬度以及軟化溫度提高；使壓縮性，衝（chōng）擊強度，流

動性，耐蠕變性（xìng）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，梯度和聚合物形態的變化都很大（dà），所以密度（dù）也（yě）在不斷地發生變化，這對（duì）

注塑（sù）製品質量起著重要的影響。

比容反映了單位物質所占有的體（tǐ）積。這是一個衡量在不同工藝條（tiáo）件下高（gāo）分子結構所占（zhàn）有的空間，各種狀態下的膨脹與壓（yā）縮，製品（pǐn）的尺寸收縮（suō）

等方麵是非常重（chóng）要（yào）的參數。

7 膨脹係數與壓縮係數

比容在恒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（biǎo）現出（chū）比容（róng）逐漸減少的收縮特性（xìng）。聚合物比容不僅取決於溫度（dù）而且

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

有重要（yào）意義。

二 、聚合物的熱物理性能

1、玻璃化溫度

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

高於玻璃化溫度時，大分子鏈開始自由活動，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；當低於玻璃化溫度（dù）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室溫。所以橡（xiàng）膠在常溫下處（chù）於高彈態（tài）。而其它（tā）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（jié）構所占有的整個體積分成兩部分。一部分是分（fèn）子鏈（liàn）所占有（yǒu）的空間，而另一部分是分子鏈之間的自

由空間。當溫度降低時分子鏈（liàn）動能減少，自由空間減少，當溫度升高（gāo）時，分子鏈段動能增加，自由空間也增加：當溫度達到玻璃化時，急劇（jù）

產生內聚力，聚合（hé）物膨脹，鏈（liàn）段開始旋（xuán）轉，鏈段擁有的能量足以使鏈段活動起來所以（yǐ）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（shēng）至玻璃化溫度以後，隨著溫度的升（shēng）高物料自由體積會增加，其比容也會加大，但由於（yú）螺槽容（róng）積的限製會使物料產生內壓，並有加（jiā）速

固體（tǐ）床的作用。

當（dāng）高聚物的物理形態發生變化時，許多物理性質如比熱容，比容，密度，導熱係數，膨脹係數，折（shé）光指數（shù），介電常數等都跟著變化，因此利

用這（zhè）些（xiē）關係可以測定聚合物相變溫度和高聚物性質。

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

這些對於控製製品脫模（mó）時的物性狀態，頂出溫度（dù）和頂出時間是重（chóng）要的。

2 、熔化（huà）溫（wēn）度（熔點（diǎn））

熔化溫度是指結晶型聚合物從高分子鏈結構（gòu）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（de），有較（jiào）明顯的熔點；而對於結晶型高聚物來說，從達到（dào）玻（bō）璃化溫度就開始軟化，但從高彈態轉變（biàn）為粘流態（tài）的液相時卻沒有明顯（xiǎn）的（de）熔

點，而是有一個向粘流態轉變（biàn）的溫（wēn）度範圍。

對高聚物來說，玻璃（lí）化溫度，熔化（huà）溫度（dù）或溫度範（fàn）圍都是變相點。有較（jiào）明顯的變化範圍（wéi），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（diǎn）要比無增塑（sù）劑的要低，共聚物的熔點要比組成共聚物（wù）中較高均聚物的熔點（diǎn）要低（dī）些。

注塑時，料筒的第（dì）三段溫度（靠近嘴溫的（de）溫度）都要設定在熔點以上，然後以（yǐ）降低15~20度（dù）的溫度梯度依（yī）次設定第二段和第（dì）一段的料筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及燃燒特性

熱分解溫度（dù）是指在氧氣存在條件下，高聚物受熱（rè）後開始分解的溫度範（fàn）圍。依聚合物化學結構式不同而有（yǒu）顯著的差異，此外還與物料的形態有

關。在注塑過程中，無論是在預塑階段還是在注射階段，隻要聚合物（wù）局（jú）部溫度達到分解溫度，高分子物料就會訊速生成低分子（zǐ）量的可燃性物

質。聚合物的熱分解在氧氣充足條件（jiàn）下是放熱（rè）反應，產生的熱會繼續加熱聚合物（wù）。當聚合物達到燃點（diǎn）時就會燃燒，燃燒體係的溫度是否會（huì）上（shàng）

升，產生的燃燒熱（rè）是否和體係進行對流，都與熱分解溫度，比熱（rè）容以及導熱係數等物（wù）理（lǐ）性能有密切關係。

注塑時，對聚合物分解（jiě）溫度的控製是十分重要的，否則分解（jiě）出（chū）燃燒（shāo）物質不僅會影響製品質量，還會腐蝕設備，危害人體。

三、聚合物降解及熱穩定性（xìng）

所謂降（jiàng）解，是指遞解分（fèn）解作用，在高分子化學中，通（tōng）常是（shì）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（guāng）輻射等作（zuò）用下往往發生降解。降解過程實質量大分子鏈發（fā）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（zhù）塑（sù）中力，水，氧通過溫度對聚降解起（qǐ）重要影響，在高溫時氧和水更能（néng）使（shǐ）聚合物分（fèn）解（jiě）。剪（jiǎn）切力的作用會因高溫時聚合物粘度的（de）降低而減小。

熱降解是指某些聚合物（wù）在高溫下時（shí）間過長，發黃變色，降解，分解等現象。

聚合物是（shì）否容易發（fā）生降解，依其分子內部和分子外部（bù）結（jié）構有關；是否有分解的雜質有關；能引起高聚物降解的雜質，一般（bān）都是熱降解（jiě）的崔化

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

所謂熱穩定性是指聚合物在高溫下（xià）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（fèn）解溫度。對於某些熱穩定

較差的（de）聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的高低和變化範圍（wéi）對聚合物的降解有影響外，還有在（zài）溫度（dù）場中所經（jīng）曆（lì）的反複加工次數有關。不同的聚合（hé）物在反複加工（gōng）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（gōng）後（hòu）融熔指數升高的傾向。而PE，抗衝（chōng）擊PS醋（cù）酸纖（xiān）維（wéi）素等有下降的現（xiàn）象。

聚合物在剪切應力（lì）作用（yòng）下纏結著的大分子在外力作用下，沿力的方向（xiàng）上發生流動（dòng），分子鏈之間發生解脫，當（dāng）解脫發生障（zhàng）礙時，分子（zǐ）鏈將受到

很大的牽引力，當（dāng）超過鏈的強度就發生鏈斷裂。

實驗證明：剪切應力.剪切速率越高，分子量（liàng）降解速度越快，斷裂的鏈越短；當（dāng）提（tí）高加熱溫度或增塑劑含量時，力的降（jiàng）解作用會減小（xiǎo）。

注塑中某（mǒu）些塑料的水解作用是（shì）經常發生的（de），水解作用是由於在聚合物中存在有可（kě）以水解（jiě）的化學基團。如：酰（xiān）胺（àn），酯，腈等，或在氧化（huà）作用下

形成可被水解的基團。如果這（zhè）些基團在分子的主鏈上，水解作（zuò）用會使主鏈斷鏈而降解。由於某（mǒu）些（xiē）聚合物有水解作用，因此對這些塑料（liào）的（de）吸濕

性應加以（yǐ）注意。

有的塑料具有吸濕（shī）或凝集水分傾向，因為它們含有極性親（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。

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