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塑料檢測小常識:熔體流動速率

文章來源:承德市金建檢測儀器有限公司    人氣:1573    發(fā)表時間:2021-01-25
  熔體流動速率 ( MFR) ,也被稱為熔體流動指數(shù) ( MFI) ,是一種塑料行業(yè)常見的材料性能測試。 測試用來測定樹脂在特定剪切應(yīng)力及溫度下的熔體流動性能 ( 單位: g/10min) ( 與施加載荷有關(guān)) 。該測試由擠壓塑度計進行,人們常稱其為 “熔體流動速率測試儀” ( 舊稱 “熔融指數(shù)測試儀”) 。它用于測試天然的、 復(fù)合的及處理后的熱塑性塑料。
  
  測量熔體流動速率的目的是什么?
  
  塑料行業(yè)的不同成員使用熔體流動速率測試儀進行測量的目的各不相同。樹脂供應(yīng)商將其用于質(zhì)量檢查,希望可以發(fā)現(xiàn)由于聚合及/或合成材料的不同而導(dǎo)致的熔體流動速率變化。
  
  市場營銷和銷售人員將其用于區(qū)分不同檔次的材料。樹脂買家用其來檢查其所采購的樹脂,以確保他們收到的材料與訂購要求相一致。也有用戶將其用于測試在產(chǎn)品保持相同規(guī)格的情況下,他們產(chǎn)品中采用的可再生材料的數(shù)量。
  
  熔體流動速率對材料性能到底有什么影響?
  
  實際上,熔體流動速率有助于分析材料性能的相對值,預(yù)測加工過程中樹脂流動的相對難易程度。MI與分子量成反比,分子量增加時,熔體流動速率下降,反之亦然。聚合物的強度與分子量有關(guān),所以MI可以作為聚合物強度的一種指標(biāo)。
  
  隨著熔體流動速率的提高,拉伸強度、撕裂強度、耐應(yīng)力開裂性、耐熱性、耐候性、沖擊強度和收縮率/翹曲都下降。相對而言,剛性模量不受熔體流動速率增加的影響。
  
  對于HDPE來說,熔體流動速率的增加提高了光澤度但對透明度沒有什么影響。如果所有其他參數(shù)(如分子量分布)都不變,那么隨著熔體流動速率的提高,加工也就更容易進行了。
  
  熔體流動速率的測試方法以及具體流程
  
  先讓塑料粒在一定時間( 10 分鐘)內(nèi)、一定溫度及壓力(各種材料標(biāo)準(zhǔn)不同)下,融化成塑料流體,然后通過一直徑為 2.1mm 圓管所流出的克( g )數(shù)。其值越大,表示該塑膠材料的加工流動性越佳,反之則越差。
  
  最常使用的測試標(biāo)準(zhǔn)是 ASTM D 1238 ,該測試標(biāo)準(zhǔn)的量測儀器是熔體流動速率儀 (MeltIndexer) 。單位: g/10min
  
  以聚乙烯為例,測試的具體操作過程是:MFI-2232S熔體流動速率儀升溫致190℃并恒溫20分鐘,將待測PE原料3-4克裝入MFI-2232S熔體流動速率儀中(槽末接有細管,細管直徑為 2.095mm ,管長為 8mm )。原料上端藉由活塞施加2.16公斤向下壓擠流出,待下測量線到槽口時按開始,儀器會自動切取,量測該原料在10分鐘內(nèi)所被擠出的重量,即為該塑料的流動指數(shù)。有時您會看到這樣的表示法: MI 12.3g/10min ,它表示在 10 分鐘內(nèi)該塑料被擠出25克。一般常用塑料的MI值大約介于1~25之間。 MI愈大,代表該塑料原料粘度愈小及分子重量愈小,反之則代表該塑料粘度愈大及分子重量愈大。
  
  除了熔體質(zhì)量流動速率(MFR),還可以用熔體體積流動速率(MVR)來進行測定。
  
  熔體流動速率,原稱熔融指數(shù),其定義為:在規(guī)定條件下,一定時間內(nèi)擠出的熱塑性物料的量,也即熔體每 10min 通過標(biāo)準(zhǔn)口模毛細管的質(zhì)量,用MFR表示,單位為 g/10min 。熔體流動速率可表征熱塑性塑料在熔融狀態(tài)下的粘流特性,對保證熱塑性塑料及其制品的質(zhì)量,對調(diào)整生產(chǎn)工藝,都有重要的指導(dǎo)意義。