一、一般（bān）物理性能（néng）

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

熔化熱又稱熔化潛熱，是結晶型聚合物在（zài）形成或熔（róng）化晶體時所需要的能量。這部分能（néng）量是用來（lái）熔化高分子結晶結（jié）構的，所以注塑結晶型聚合

物時要（yào）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（wú）需（xū）熔化潛熱。使POM達到注塑溫度（dù）需熱約（yuē）452/g(100.8cal/g),PS隻需要375J/g即可熔化。

3 比熱（rè）容

比熱容是單位重量的物料溫（wēn）度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是不（bú）同的，結晶型（xíng）比非對麵型要高。因（yīn）為（wéi）加熱聚合物時，補充的熱能（néng）不僅要消耗在溫度升上，還要消耗在使高分子結構

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

注塑過程中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合物（wù）的熱含量與溫差所決定的。熱傳遞速率正比於（yú）被加熱材料和熱源之間的（de）溫差。

一般冷（lěng）卻要比熔化快，因（yīn）為大（dà）體上料筒與物料溫差小，熔料與模具溫差大。加熱時間取決於（yú）料筒內壁與料層之間的溫差和料層厚度。

4熱擴散（sàn）係數

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

量的速度（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傳播熱量的速度。導熱係數愈高，材（cái）料內熱傳遞愈快。由（yóu）於聚（jù）合物導熱係數很（hěn）低，所（suǒ）以無論在料筒中加熱還是其熔體在

模具中冷卻，均需花（huā）一定（dìng）時間。為了提（tí）高加熱和冷（lěng）卻效率，需采取一些技術措施。如：加熱料筒要求有一定（dìng）的厚度（dù），這不僅是考慮強度（dù），同

時也是（shì）為了增加熱慣性，保證物料能良好穩定地傳熱，有時還利用聚合物（wù）的低導熱特性，采（cǎi）用（yòng）熱流道模具等。聚合物導熱（rè）係數隨溫度（dù）升高而

增加。結晶型塑料的（de）導熱係數（shù）對溫度的依賴性要比非結晶型（xíng）的顯著。

6 密度與比容

密度增加會使製品中的氣（qì）體和溶劑滲透率減少，但是使製品（pǐn）的（de）拉伸強度，斷裂伸長，剛度硬度（dù）以及軟化溫度提高；使壓縮性，衝擊強度，流

動性，耐蠕（rú）變性能降低。

在注塑過（guò）程中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷卻反複的熱過程溫（wēn）度，梯度和聚合物形態（tài）的變化都很大，所以密（mì）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（le）單位物質所占（zhàn）有的體積。這是一個衡量在不（bú）同工藝條件下高分子（zǐ）結構所占有的空間，各種狀態（tài）下的膨脹與壓縮，製品（pǐn）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而（ér）引起的變化，即為膨脹係數。聚合物從高溫到低溫（wēn）表現出（chū）比容（róng）逐（zhú）漸減少的收縮特性（xìng）。聚合（hé）物比容不僅取決於溫度而且

取決於壓力。聚合物（wù）比容在不（bú）同（tóng）溫度下都隨壓力而變化，壓力增高比（bǐ）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 、聚合物的熱物理（lǐ）性（xìng）能

1、玻璃（lí）化溫度

聚（jù）合物的玻璃化溫度是指（zhǐ）線型非結晶型聚合物由玻璃（lí）態向高彈態或者由後（hòu）者向前者的較變溫度（dù）。就是大分子鏈（liàn）段本身開始變（biàn）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（dàn）還不是整個分子鏈段的運動。這時表現出（chū）高彈性的橡膠性能；當低於玻璃化溫度時，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室溫。所以橡膠在常（cháng）溫下處（chù）於高彈態。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（tǐ）積理論認為，高聚（jù）物分（fèn）子結構所占（zhàn）有的整個體積分成兩部分。一部分是分子鏈所占有的空間，而（ér）另（lìng）一部分是分子鏈之間的自

由空間。當（dāng）溫度降低時分子鏈動能減少，自由空間減少（shǎo），當溫度升高時，分子（zǐ）鏈（liàn）段動能增加（jiā），自由空間也增加：當溫度達到玻璃化時，急劇

產生內聚力（lì），聚合物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段擁有的能量足以使鏈段活動起來所以自由空間的體積（jī）突然（rán）增加。

高聚物在玻璃化溫度以上（shàng）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（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（dà），但（dàn）由於螺槽容積（jī）的限製會（huì）使（shǐ）物料產生內壓，並有加速

固體床的作用。

當高聚物的物（wù）理形態發生變化時，許多物理性質如比熱容，比（bǐ）容（róng），密度，導熱（rè）係數，膨脹係數，折光（guāng）指數，介（jiè）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（duì）於理解塑料在料筒中加熱，塑料化過程中從加料段向壓縮段（duàn）物態轉變，溫升（shēng），溫升速率，螺杆轉（zhuǎn）速，背壓等工藝因素的影（yǐng）響將起（qǐ）重（chóng）要作用。

這些對於控製製品脫模時的（de）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（wù）從高分子鏈結構的（de）三維有（yǒu）序（xù）態轉變為無序（xù）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，有較明顯的熔點；而對於結晶型（xíng）高聚物來說（shuō），從達到玻（bō）璃化溫度就開始軟化，但從（cóng）高彈態（tài）轉變為粘流態的液相時卻沒有明（míng）顯的熔

點，而是有一個向粘流態轉變的溫度（dù）範圍。

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

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

注塑時，料筒（tǒng）的第三段溫度（靠近嘴溫的溫度）都要（yào）設定在熔點以上，然後以降低（dī）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 、分解溫度及（jí）燃燒特性

熱（rè）分（fèn）解溫度是指在氧氣（qì）存在條件下，高聚物受熱後開始分解的溫度範圍。依聚合物化學結（jié）構式不同而有顯著（zhe）的差異，此外（wài）還與物（wù）料的形態有

關。在注塑過（guò）程（chéng）中，無（wú）論是在（zài）預塑階段還是在注射階段，隻要聚合（hé）物局部溫度達到分解溫度，高分子物料就會訊速生成低分子量的可燃性物

質。聚合物的熱（rè）分解在氧氣充足條件下是放熱反應，產（chǎn）生的（de）熱會繼續加熱聚合（hé）物。當聚合物達（dá）到（dào）燃點時就會燃燒，燃燒體（tǐ）係的溫（wēn）度是否會（huì）上（shàng）

升（shēng），產生的燃燒熱（rè）是否和（hé）體係進（jìn）行對流，都與熱分解溫（wēn）度，比熱容以及導（dǎo）熱係數等物理（lǐ）性能有密切關係。

注塑（sù）時，對聚合物分解溫度的（de）控製是（shì）十分重要的，否則分解出燃燒物質不僅（jǐn）會影響製（zhì）品質量，還會腐蝕設備，危害人體。

三、聚（jù）合物降解（jiě）及熱穩（wěn）定性

所謂降解，是（shì）指遞解分解作用，在（zài）高分子化學中，通常是指在化學或物理作（zuò）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（shè）等作用下往往發生（shēng）降解。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（jiǎn）少或增加等現象。

在（zài）注塑（sù）中力，水，氧通過溫度對聚降解起重要影響，在高溫時氧和水更能使聚合物分解。剪切力的作用會因高（gāo）溫時聚合物（wù）粘度（dù）的降低（dī）而減小。

熱降解是指某些聚合物在高溫下時間過（guò）長，發黃變色，降解（jiě），分解等（děng）現（xiàn）象（xiàng）。

聚合物是否容易發生降解，依其分子內部和分子外部（bù）結構有關；是否有分解的雜質有關；能引起高聚物（wù）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（lǜ）化氫，POM分解產物是甲醛，它們有（yǒu）著加（jiā）劇高聚物降解的作用。

所謂熱穩定性是指聚合物在（zài）高溫下分（fèn）子鏈抗化學分解能（néng）力及（jí）耐化學變化的溫度熱降解溫度稱為穩定性溫度略高於（yú）分解溫度。對於某些熱（rè）穩定

較差（chà）的聚合物，其溫度範圍隻有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（wài），還有在溫度（dù）場中所經曆的反複加工次數有關。不同的聚合物在反（fǎn）複加（jiā）工後熱降解和融熔指

數有著（zhe）較大（dà）的差異（yì）。在正常溫度（dù）下PS, PC, PP,經數次加工後融熔指數升高（gāo）的傾向。而PE，抗（kàng）衝擊PS醋酸纖維素等（děng）有下（xià）降的現象。

聚合物（wù）在剪切應力作用（yòng）下纏結著的大分子在外力作用（yòng）下，沿力（lì）的方向上（shàng）發（fā）生流動，分子鏈之間發生解脫，當解脫發生障礙時，分子鏈將受到

很大的牽（qiān）引力，當超過鏈的強度就發（fā）生鏈斷裂。

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

注塑中（zhōng）某些塑料的水解（jiě）作用是（shì）經常發生的，水解作用是由於在聚合（hé）物（wù）中存在有（yǒu）可（kě）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（jiě）的基團。如果這（zhè）些基團在分子的（de）主鏈上，水解作用會使主（zhǔ）鏈斷鏈而降解。由於某些聚合物有水解（jiě）作用，因此對這些塑料的吸濕（shī）

性應加以（yǐ）注意。

有的塑料具有吸濕或凝集水分（fèn）傾向，因為（wéi）它們含有極性親水基團，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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文章關鍵（jiàn）詞：塑料性能