塑料檢測小常識:熔體流動(dòng)速率
熔體流動(dòng)速率 ( MFR) ,也被稱(chēng)為熔體流動(dòng)指數 ( MFI) ,是一種塑料行業(yè)常見(jiàn)的材料性能測試。 測試用來(lái)測定樹(shù)脂在特定剪切應力及溫度下的熔體流動(dòng)性能 ( 單位: g/10min) ( 與施加載荷有關(guān)) 。該測試由擠壓塑度計進(jìn)行,人們常稱(chēng)其為 “熔體流動(dòng)速率測試儀” ( 舊稱(chēng) “熔融指數測試儀”) 。它用于測試天然的、 復合的及處理后的熱塑性塑料。
測量熔體流動(dòng)速率的目的是什么?
塑料行業(yè)的不同成員使用熔體流動(dòng)速率測試儀進(jìn)行測量的目的各不相同。樹(shù)脂供應商將其用于質(zhì)量檢查,希望可以發(fā)現由于聚合及/或合成材料的不同而導致的熔體流動(dòng)速率變化。
市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)和銷(xiāo)售人員將其用于區分不同檔次的材料。樹(shù)脂買(mǎi)家用其來(lái)檢查其所采購的樹(shù)脂,以確保他們收到的材料與訂購要求相一致。也有用戶(hù)將其用于測試在產(chǎn)品保持相同規格的情況下,他們產(chǎn)品中采用的可再生材料的數量。
熔體流動(dòng)速率對材料性能到底有什么影響?
實(shí)際上,熔體流動(dòng)速率有助于分析材料性能的相對值,預測加工過(guò)程中樹(shù)脂流動(dòng)的相對難易程度。MI與分子量成反比,分子量增加時(shí),熔體流動(dòng)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。
隨著(zhù)熔體流動(dòng)速率的提高,拉伸強度、撕裂強度、耐應力開(kāi)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(dòng)速率增加的影響。
對于HDPE來(lái)說(shuō),熔體流動(dòng)速率的增加提高了光澤度但對透明度沒(méi)有什么影響。如果所有其他參數(如分子量分布)都不變,那么隨著(zhù)熔體流動(dòng)速率的提高,加工也就更容易進(jìn)行了。
熔體流動(dòng)速率的測試方法以及具體流程
先讓塑料粒在一定時(shí)間( 10 分鐘)內、一定溫度及壓力(各種材料標準不同)下,融化成塑料流體,然后通過(guò)一直徑為 2.1mm 圓管所流出的克( g )數。其值越大,表示該塑膠材料的加工流動(dòng)性越佳,反之則越差。
zui常使用的測試標準是 ASTM D 1238 ,該測試標準的量測儀器是熔體流動(dòng)速率儀 (MeltIndexer) 。單位: g/10min
以聚乙烯為例,測試的具體操作過(guò)程是:MFI-2232S熔體流動(dòng)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(dòng)速率儀中(槽末接有細管,細管直徑為 2.095mm ,管長(cháng)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(xiàn)到槽口時(shí)按開(kāi)始,儀器會(huì )自動(dòng)切取,量測該原料在10分鐘內所被擠出的重量,即為該塑料的流動(dòng)指數。有時(shí)您會(huì )看到這樣的表示法: MI 12.3g/10min ,它表示在 10 分鐘內該塑料被擠出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(dòng)速率(MFR),還可以用熔體體積流動(dòng)速率(MVR)來(lái)進(jìn)行測定。
熔體流動(dòng)速率,原稱(chēng)熔融指數,其定義為:在規定條件下,一定時(shí)間內擠出的熱塑性物料的量,也即熔體每 10min 通過(guò)標準口模毛細管的質(zhì)量,用MFR表示,單位為 g/10min 。熔體流動(dòng)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,對調整生產(chǎn)工藝,都有重要的指導意義。
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