高聚物熱學性能
基本信息
高聚物最基本的熱學性能是熱膨脹、比熱容、熱導率，其數值隨狀態（如玻璃態、結晶態等）和溫度而變，並與製品的加工和套用有密切關係。高聚物的熱學性能受溫度的影響比金屬、無機材料大，常見的高聚物、金屬、玻璃的熱學性能比較見表。
高聚物熱學性能熱膨脹 物質的比容 v為密度ρ 的倒數，等壓下密度的溫度係數 q的定義為
。高聚物的熱膨脹係數可分為線膨脹係數α 和體膨脹係數β：
高聚物熱學性能
高聚物熱學性能當線型高聚物熔體冷至低於晶體的熔融溫度Tm 時，可能發生兩種情況：成為結晶或過冷熔體(或橡膠態)。當高分子對稱性低、側基大或冷卻速率太快、粘度太大時，就出現後一種情況。當溫度再下降，由於自由體積太小，使高分子鏈段運動受阻而“凍結”時，便轉變為玻璃態(圖1)。高聚物的熱膨脹係數在玻璃化溫度Tg以上和以下時的數值不同。同樣，結晶高聚物的熱膨脹係數在熔融溫度以上和以下時也不相同，故可利用熱膨脹係數的改變來測定Tg或Tm 。在Tg與Tm之間，半結晶性高聚物的熱膨脹係數有過渡性變化（圖2）。
高聚物的熱膨脹係數較大者，製品的尺寸穩定性較差，因此在製造高分子複合材料時，兩種材料之間的熱膨脹性能不應相差太大。
比熱容和摩爾熱容
比熱容的定義是使 1克物質升高1度所需的熱量（焦耳）,比熱容與高聚物結構單元的分子量Μ的乘積稱摩爾熱容。比熱容和熱容都有定容和定壓之分：
定容比熱容
定壓比熱容
CV＝ΜcV 定容摩爾熱容
Cp＝Μcp 定壓摩爾熱容
高聚物熱學性能常見高聚物的定壓比熱容的數值遠大於金屬和無機材料，這是因為高分子鏈段運動的程度容易因受熱而劇增，吸收能量較大之故。同理可解釋高聚物在 Tg和Tm時，為什麼 cp也有明顯的增大，即橡膠態的cp大於玻璃態,熔體的cp大於晶體。在Tm時晶體的熔融要吸收大量的熔化熱，使該溫度的cp有尖銳的峰值(圖3)。
熱導率
是單位時間、單位面積、單位溫度梯度下所傳導的熱量，它反映高聚物的熱傳導速率，高聚物熱導率遠比金屬或無機材料為低。作為絕熱材料時，要求聚合物的熱導率低，而在用升溫方法加工成型高聚物製品時，要求在適當時間內能把物料加熱到加工溫度和冷卻到環境溫度，這也與熱導率的大小有關。
熱導率愈小的高聚物，其絕熱隔音性能愈佳。高聚物發泡材料可作為優良的絕熱隔音材料，在相同的孔隙率下，閉孔的發泡材料的絕熱隔音效果比開孔的更好。常用的製品有脲醛樹脂、酚醛樹脂、聚苯乙烯、橡膠和聚氨酯類發泡材料，後二者為彈性體，兼有良好的消振作用。
參考書目
D. W. 范克雷維倫著，許元澤等譯：《聚合物的性質──性質的估算及其與化學結構的關係》，科學出版社，北京，1981。(D.W.Van Krevelen,Properties of Polymer—Their Estimation and Correlation with Chemical Structure,Elsevier,New York,1976.)
