一、一般物理性能

1總熱容量（liàng）

總（zǒng）熱容（róng）量是指注塑物（wù）料在注塑工藝溫（wēn）度下的總（zǒng）熱容量。

2 熔（róng）化熱

熔化熱又稱熔化（huà）潛熱，是結（jié）晶（jīng）型聚合物在形成或熔化晶（jīng）體時（shí）所需要的（de）能量。這部分能量是用來熔化高分子結晶結構（gòu）的，所以注塑結晶型聚合

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

對（duì）於非結晶（jīng）型聚合物無需（xū）熔（róng）化潛熱。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。

3 比熱容

比熱容（róng）是單位重量的物料溫度上升1度時所需熱（rè）量[J/kg.k]。

不同高聚物的比熱容是（shì）不同的，結晶型比非對麵型要高。因為加熱聚合物時，補充的熱能不僅要（yào）消耗在溫度升上，還要消耗在使高分子（zǐ）結構

的（de）變化上，結晶型必須補（bǔ）充熔化潛熱所需的熱淚盈眶量才能使物料熔（róng）化。

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

一般冷卻要比熔化快，因為大體上料筒與物料（liào）溫差小（xiǎo），熔料與（yǔ）模具溫差大。加熱時間取決於料筒（tǒng）內壁與料層之間的（de）溫差和料層厚度。

4熱擴散係數

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

量的速度（導（dǎo）熱係（xì）數）來決定。

壓力對熱擴散係（xì）數影響（xiǎng）小（xiǎo），溫度對其影（yǐng）響較大。

5導熱係數

導熱（rè）係數反映（yìng）了材料傳播（bō）熱量的速度。導熱係數（shù）愈高，材料內熱傳遞（dì）愈快。由於聚合物導熱係數很（hěn）低，所以無論在料筒中加（jiā）熱還（hái）是其熔體在

模具中冷卻，均需花一定時間。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（qiú）有一定（dìng）的厚度，這不僅是考慮強度，同

時也（yě）是為了增加熱慣性，保證物料能良好（hǎo）穩定地（dì）傳熱，有時還利用聚合物的低導熱特（tè）性，采用（yòng）熱流（liú）道模具等。聚合物導熱係數隨溫度升高而

增加。結晶型塑料的導熱（rè）係數對溫度的依賴（lài）性要比非結晶型的顯著（zhe）。

6 密度與比容

密度增加會使製品中的氣體和溶劑滲透率減少，但是使製品的拉伸（shēn）強度，斷裂伸長，剛度硬度以（yǐ）及（jí）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）。

在注塑過程中，聚合物經（jīng）曆著冷卻—加熱（rè）—冷（lěng）卻反複的熱過程溫度，梯度和聚合物形態的變化都很大，所以密度也在不斷地（dì）發生變化，這對

注塑製品質（zhì）量起（qǐ）著重（chóng）要的影（yǐng）響。

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

等方麵是非常重要（yào）的參（cān）數。

7 膨脹（zhàng）係數與（yǔ）壓縮係數（shù）

比容在恒壓下由溫度而引（yǐn）起的變化，即為（wéi）膨脹係數。聚合物從高溫到低溫表現出比容逐（zhú）漸減少的收縮特性。聚合物比容不僅取決於溫（wēn）度而且

取決於壓力。聚（jù）合物比容（róng）在不同溫度下都隨壓力而變化（huà），壓（yā）力（lì）增高（gāo）比容減小而（ér）密度（dù）加大。這種性質對於用壓力來控（kòng）製製品的（de）質量和尺寸精度

有重要意義（yì）。

二 、聚合物的熱物理（lǐ）性能

1、玻璃化溫度

聚合物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者向前者的較變溫（wēn）度。就是大分子鏈段本（běn）身開始變形的溫度當溫度

高於玻（bō）璃化溫度時，大（dà）分（fèn）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（xiàn）出高彈性的橡膠性能；當低於玻璃化溫度時，鏈段被

凍結變成堅硬的固態或玻（bō）璃態。橡膠的玻璃（lí）化（huà）溫度低於室溫。所（suǒ）以橡膠在常溫下處於高彈態。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（lùn）認為，高聚物分子結構所占有的整個體積分成（chéng）兩（liǎng）部分。一部分是分子鏈所占有的空間，而另一部分是分子鏈之間的（de）自

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

產生內聚力，聚合物膨脹，鏈段開始（shǐ）旋轉，鏈段擁有的能量足以使（shǐ）鏈段活動起來所以自由空間的體積突（tū）然增加。

高聚物在玻璃（lí）化溫度以上（shàng）的總自由體積等於（yú）玻璃化溫度下的自由體（tǐ）積與熱膨脹係數乗\以溫升之和（hé）。在預塑化時，位於螺槽中的（de）高分子固態物

料，在升至玻璃化溫度以後，隨著（zhe）溫度的升高物料自由體積會增加，其比容（róng）也會（huì）加大，但由於螺槽（cáo）容積的限製會使物料產生（shēng）內壓，並有加速

固（gù）體床的作用。

當高（gāo）聚（jù）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，折光（guāng）指（zhǐ）數，介電常（cháng）數等都跟著變化，因此（cǐ）利

用這些關係可以（yǐ）測定聚（jù）合物相變溫度和高聚物性質。

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

這些對於控製製品脫模時的物性狀態，頂出溫度和頂出時間是重要的。

2 、熔化溫度（熔點（diǎn））

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

非（fēi）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始軟化，但從高彈（dàn）態轉變為粘流態的液相時卻沒有明顯的（de）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，熔化溫度或溫度（dù）範圍（wéi）都是變相（xiàng）點。有較明顯的變化範圍（wéi），從分子結構觀點看，都是大鏈段運動的結果。

一（yī）般（bān）有增（zēng）塑（sù）劑的聚合物熔點要比無增塑（sù）劑的要低，共聚物的熔（róng）點要比組成共聚（jù）物中（zhōng）較高均聚（jù）物的熔點要低些。

注塑時，料筒的第三段溫度（dù）（靠近嘴（zuǐ）溫的溫度）都要設定在熔（róng）點以上，然後以降低（dī）15~20度的溫度（dù）梯（tī）度依次設定（dìng）第二段和第一段（duàn）的料筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及燃（rán）燒（shāo）特性

熱分解溫度是指（zhǐ）在氧氣存在（zài）條件下（xià），高聚物受熱後（hòu）開始分（fèn）解的溫度範圍。依聚合（hé）物化學結構式不同（tóng）而有顯著的差異，此外還與物料的形態有

關。在（zài）注塑過程中，無論是在預塑（sù）階段還是在注射階（jiē）段，隻要聚合物局部溫度達到分解（jiě）溫度，高分子（zǐ）物料就會訊（xùn）速生成低（dī）分子量的可（kě）燃性物

質。聚合物的熱分解在氧氣充足條件下是放熱反應，產生的熱會繼續加熱聚（jù）合物。當聚合物達到燃點（diǎn）時就（jiù）會燃燒，燃燒體（tǐ）係（xì）的溫度是否會上

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

注塑時，對聚合物分（fèn）解溫度的控製是十分重（chóng）要的，否（fǒu）則分解出燃燒物（wù）質不僅會影響製（zhì）品質量，還會腐蝕設備（bèi），危害人體。

三、聚合物（wù）降解及熱穩定性

所謂降解，是指遞解分解作用，在高分子化學（xué）中，通（tōng）常是指在化學或物（wù）理作用下，聚合物分子的聚合度降低過程，聚合（hé）物在熱，力，氧氣，

水（shuǐ）及光（guāng）輻射等作用（yòng）下（xià）往往發生降解。降解過程實質量大（dà）分子鏈發生結構變化。如發生彈（dàn）性消失，強度降低，粘度減（jiǎn）少或增加等現象。

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

熱降解是指（zhǐ）某些聚合（hé）物在（zài）高溫下時間過長，發（fā）黃變色，降（jiàng）解，分解等現象。

聚合物是否容易發生降解，依其分子內部和分（fèn）子外部結構有關；是否（fǒu）有分解的雜質有（yǒu）關；能引起高聚物降解的雜質，一般都是熱降解（jiě）的（de）崔化

劑，如：PVC 分解的產物是氯化氫（qīng），POM分解產物是甲醛，它們有著加劇高聚物降解（jiě）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（fèn）解能（néng）力及耐化學變化的溫度熱降解溫度稱為穩定性溫度略（luè）高於分解溫度（dù）。對於某些熱穩（wěn）定（dìng）

較差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度。

溫度的（de）高低（dī）和變化範圍對聚（jù）合物的降解（jiě）有影響外，還（hái）有在溫度場中所經曆（lì）的反（fǎn）複加工次數有關。不同的聚合物在反複加工後熱降解和融熔指

數有著較大的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經（jīng）數（shù）次加工後融熔指數升高的傾向。而PE，抗衝擊PS醋酸纖維（wéi）素等有下降的現（xiàn）象。

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

很大的牽引力，當超（chāo）過鏈的強度就發生鏈斷裂。

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

注塑中某些塑料的水解作用（yòng）是（shì）經常發生的，水解作（zuò）用是由於在聚合物中（zhōng）存在有可以水解的化學（xué）基團。如：酰胺，酯，腈等，或在氧（yǎng）化作用下

形成可被水解的基團。如果這些基團在分子的主鏈上，水（shuǐ）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（yǐ）注意（yì）。

有（yǒu）的塑料（liào）具有吸濕或凝（níng）集水分（fèn）傾向，因為它們含有極（jí）性親水（shuǐ）基團（tuán），如ABS, PMMA, PA, PC, PPO等，在注塑中都需要幹燥處理，防此水解（jiě）。