一、一般物（wù）理性能

1總（zǒng）熱（rè）容量（liàng）

總熱容量是指注塑物料在注塑工藝溫度下的總熱容量（liàng）。

2 熔化熱

熔化熱又稱熔化潛熱，是結晶型聚合物在形成（chéng）或（huò）熔（róng）化晶體時所需要的能量。這部分能量是用來熔化高分子結晶結構的，所以注塑結（jié）晶型聚合

物時要比注塑非結晶（jīng）型料（liào）達到指定熔化溫度下所需的能量要多。

對於非（fēi）結晶型聚合物無（wú）需熔化潛熱（rè）。使POM達到注塑溫（wēn）度需熱約452/g(100.8cal/g),PS隻需要375J/g即可熔化。

3 比熱容（róng）

比熱容是（shì）單位重量的物料溫度上升1度時所需熱量[J/kg.k]。

不同高聚物的比（bǐ）熱（rè）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（bú）僅要消耗（hào）在溫度升上，還要消（xiāo）耗在使高分（fèn）子結構

的變化上，結（jié）晶型（xíng）必須補充（chōng）熔化潛熱所需的熱（rè）淚盈眶量才能使物料熔化。

注（zhù）塑過程中，塑料加熱或冷卻（què）特性是（shì）由聚合物的熱含量與溫差所決定的。熱傳遞速率（lǜ）正比於被加熱材料和（hé）熱源之間的溫差（chà）。

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

4熱擴散係數

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

量的速度（導熱係（xì）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（rè）係數反映了材料傳（chuán）播熱（rè）量的速度。導熱係數愈高（gāo），材料內熱傳遞愈快。由於聚（jù）合物導熱係數很低，所以無論在料筒中加熱還是其熔體在（zài）

模具中冷卻，均需花一定時間。為了提高加熱（rè）和冷卻效率（lǜ），需采取一（yī）些技術措施。如：加熱（rè）料筒要求有一定的厚度，這不僅是考慮強度，同

時（shí）也是（shì）為了（le）增（zēng）加熱慣性（xìng），保證物料能良好穩定地傳熱（rè），有時還利用聚合物的低導熱特（tè）性，采用熱流（liú）道模具等。聚合（hé）物導熱係數隨溫度升高而

增加。結晶型塑料的導熱係數對（duì）溫度（dù）的依賴性要比非結晶型的顯著（zhe）。

6 密度與比容

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

動性，耐蠕變性能降低。

在注塑過程中，聚合物經曆著冷卻—加熱—冷卻（què）反複的熱過程溫度，梯度和（hé）聚合物形態的變化都很（hěn）大，所以密度（dù）也在不斷地發生變化，這對

注塑製品質量起著重要的影響。

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

等方麵是非常（cháng）重（chóng）要的參數。

7 膨脹係數與壓縮係數

比容在恒壓下由溫度（dù）而引起的變化，即為膨脹係數。聚合物（wù）從高（gāo）溫到低溫表（biǎo）現出比容逐漸減少的收縮特性。聚合物比容（róng）不僅（jǐn）取決於溫度而且

取決於壓力。聚合物比容（róng）在不同溫度下都隨壓力而變化，壓力增高比容減小而密度加大。這種性質對於（yú）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（de）熱物理性能

1、玻璃化溫度

聚合物的玻璃化溫度是（shì）指（zhǐ）線型非結晶型（xíng）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（fèn）子鏈段本身開始變形（xíng）的溫度當溫度

高於玻璃化溫度（dù）時，大分子鏈開（kāi）始自由活動，但還（hái）不是整個（gè）分子鏈段的運動。這時表現出高（gāo）彈性的橡膠性能（néng）；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（huà）溫度低於室溫。所以橡膠在常溫下處於（yú）高彈態。而其它塑料在常（cháng）溫下是處於脆韌（rèn）性的玻（bō）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兩部分。一部分是分子（zǐ）鏈所占有的空間，而另一部（bù）分（fèn）是分子鏈之間的自

由空間。當（dāng）溫度降低時（shí）分子鏈動（dòng）能減少，自（zì）由空間減少，當溫度升高（gāo）時，分子鏈段動能增加，自由空（kōng）間也增加：當溫度達到玻璃化時，急劇

產生內聚力，聚合物膨脹，鏈段開始旋轉，鏈段擁有的能量足以使鏈段活動（dòng）起來所以自由空間（jiān）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（shēng）之和。在預塑化時，位於螺槽中的高分子固（gù）態物（wù）

料，在升至玻璃（lí）化溫度以後，隨著（zhe）溫度的升高物料自（zì）由體積會增加，其比容也會加（jiā）大，但由於螺槽容積的限製會使物料產生（shēng）內壓，並有加速

固體床的作用。

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（rè）係（xì）數，膨脹係（xì）數，折光指數（shù），介電常（cháng）數等都跟（gēn）著變化，因此利

用這些關係可以測（cè）定聚合物相變（biàn）溫度和高聚物性質。

對於理解塑（sù）料在（zài）料筒中加熱，塑料化過程中從加料段向壓縮（suō）段物態轉變，溫（wēn）升，溫升速率，螺杆轉速，背壓等（děng）工藝因素的影響將起重要作用。

這些對於（yú）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（róng）化溫度（熔點）

熔化溫度是指結晶型聚合物從高（gāo）分子鏈結構的三維有序態轉變為無序的粘流態時（shí）的溫度。轉變點（熔點）對於低分子材料（liào）來說，熔化過（guò）程（chéng）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，但從高彈態轉變為粘流態（tài）的液相時卻沒有明（míng）顯（xiǎn）的熔

點，而是有一個向粘流態轉變的溫度範圍。

對高聚物（wù）來說，玻璃化（huà）溫度，熔化溫度或溫度範（fàn）圍（wéi）都是變相點。有較明顯的變化範圍，從分子結構觀點（diǎn）看，都是大鏈（liàn）段運動的（de）結果。

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

注塑時，料筒（tǒng）的第三（sān）段溫（wēn）度（靠近（jìn）嘴溫（wēn）的溫（wēn）度）都要設（shè）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（dì）一段的料（liào）筒溫度

為宜。

3 、分解溫度及（jí）燃燒特性

熱分解（jiě）溫度是指在氧氣存（cún）在條件（jiàn）下，高聚物受熱（rè）後開始分解的溫度（dù）範圍。依聚合物化學結構式不同而有顯著的差（chà）異，此外還與（yǔ）物料的形態有

關（guān）。在（zài）注塑過程中，無論是在（zài）預塑階段還是在注射階段，隻要聚合物局部溫度達到（dào）分解溫（wēn）度，高分子物料就會訊速（sù）生成低分子量的可燃性物

質。聚合物的（de）熱分解在氧氣充足條件下是放熱反應，產生的（de）熱會繼續加熱聚合物。當聚合物達到燃點時就會燃燒，燃燒體係的溫度是（shì）否會上

升，產生的燃（rán）燒（shāo）熱是（shì）否和體係進行對流，都與（yǔ）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（xì）。

注塑時（shí），對聚合物分解溫（wēn）度的（de）控（kòng）製（zhì）是十分（fèn）重要的，否則分解出燃燒物質不僅（jǐn）會影響製品質量，還會腐蝕設備，危（wēi）害人體。

三、聚合物降解及熱（rè）穩定性

所謂降解，是指遞解分（fèn）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（děng）作用下往往發生降解。降（jiàng）解過程實質（zhì）量大（dà）分子鏈發生結構變化。如（rú）發生彈性消失，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（dù）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溫時聚合物粘度的降（jiàng）低（dī）而減小。

熱降解是指某些聚合物在高溫下（xià）時間過長（zhǎng），發黃變色，降解，分（fèn）解等現象。

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

劑，如：PVC 分（fèn）解的產物是氯化氫，POM分解（jiě）產物是甲醛，它們有著（zhe）加劇高聚物降解的作用（yòng）。

所謂熱穩定性是指聚合物（wù）在（zài）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（duì）於某些熱穩定

較差的聚合物，其溫度範圍隻有5~15度（dù）。

溫度（dù）的高低和變化範圍（wéi）對聚合物的降解有影響外，還有在溫度（dù）場中所經曆（lì）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（róng）指

數有著較（jiào）大的差異。在正常溫度（dù）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（jiàng）的現象。

聚合物在剪切應力作用下纏結著的（de）大（dà）分子在外力作用下，沿（yán）力的方向上發生流動，分子鏈之間（jiān）發生解脫，當解脫發生障（zhàng）礙時，分子鏈將受到

很大的牽引力，當超過鏈的強（qiáng）度就發（fā）生鏈斷裂。

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

注塑中某（mǒu）些塑料的（de）水解（jiě）作用是經常（cháng）發生的，水解作用是（shì）由於在聚（jù）合物中存在有可以水解的化（huà）學基團。如：酰胺，酯，腈（jīng）等，或在氧化作用下

形成可被水解（jiě）的基團。如果這些基團在分子的主鏈上，水解作用會使主鏈斷鏈（liàn）而降解。由於某些聚合物有（yǒu）水解作用（yòng），因此對這些塑（sù）料的吸濕

性應加以注意。

有的塑料具有吸濕或凝集水分傾向，因為它們（men）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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