熔融指数测试实验原理
熔融指数,全称熔液流动指数,或熔体流动指数,是一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值。它是美国量测标准协会(ASTM)根据美国杜邦公司(DuPont)惯用的鉴定塑料特性的方法制定而成,其测试方法是:先让塑料粒在一定时间(10分钟)内、一定温度及压力(各种材料标准不同)下,融化成塑料流体,然后通过一直径为2.1mm圆管所流出的克(g)数。其值越大,表示该塑胶材料的加工流动性越佳,反之则越差。
最常使用的测试标准是ASTM D 1238,该测试标准的量测仪器是熔液指数计(MeltIndexer)。单位:g/10min
测试的具体操作过程是:将待测高分子(塑料)原料置入小槽中,槽末接有细管,细管直径为2.095mm,管长为8mm。加热至某温度(常为190度)后,原料上端藉由活塞施加某一定重量向下压挤,量测该原料在10分钟内所被挤出的重量,即为该塑料的流动指数。有时您会看到这样的表示法:MI25g/10min,它表示在10分钟内该塑料被挤出25克。一般常用塑料的MI值大约介于1~25之间。MI愈大,代表该塑料原料粘度愈小及分子重量愈小,反之则代表该塑料粘度愈大及分子重量愈大。
除了熔体质量流动速率(MFR),还可以用熔体体积流动速率(MVR)来进行测定。
熔体流动速率,原称熔融指数,其定义为:在规定条件下,一定时间内挤出的热塑性物料的量,也即熔体每10min通过标准口模毛细管的质量,用MFR表示,单位为g/10min。熔体流动速率可表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性,对保证热塑性塑料及其制品的质量,对调整生产工艺,都有重要的指导意义。
近年来,熔体流动速率从“质量”的概念上,又引伸到“体积”的概念上,即增加了熔体体积流动速率。其定义为:熔体每10min通过标准口模毛细管的体积,用MVR表示,单位为cm3/10min。从体积的角度出发,对表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性,对调整生产工艺,又提供了一个科学的指导参数。对于原先的熔体流动速率,则明确地称其为熔体质量流动速率,仍记为MFR。
熔体质量流动速率与熔体体积流动速率已在最近的ISO标准中明确提出,我国的标准也将作相应修订,而在进出口业务中,熔体体积流动速率的测定也将很快得到应用。
熔融指数的定义是试样在一定温度、恒定压力下,熔体在10min内流经标准毛细管的质量值,单位是 g /10min,通常用MI来表示熔融指数。熔融指数可以衡量聚合物流动性好坏。
熔融指数是在标准的熔融指数测定仪中测定的。熔融指数测试仪由试料挤出系统和加热控制系统两个部分组成。试料挤出系统包括砝码、料筒、压料杆、毛细管组成。加热控制系统炉体、控温定值电桥、相敏放大器、可控硅及触发电路组成。先把一定量聚合物放入按规定温度的料筒中,使之全部熔融,然后在按规定的负荷下它从固定直径的小孔中流出来,并规定用10分钟内流出来的聚合物的重量克数作为它的熔融指数。在相同条件下(同一种聚合物、同温度、同负荷),熔融指数越大,说明它的流动性越好,相反熔融指数越小,则流动性越差。
不同用途和不同的加工方法,对聚合物的熔融指数有不同的要求,一般情况下注射成型用的聚合物熔融指数较高。但是通常测定的熔融指数不能说明注射或挤出成型的聚合物的实际流动性能,因为在荷重2160克的条件下,熔体的剪切速率约10-2~10秒-1范围,属于低剪切速率下流动,远比注射或挤出成型加工中通常的剪切速率(102~104秒-1)范围低。由于熔融指数测定仪具有简单,方法简便的优点,用熔融指数能方便的表示聚合物流动性的高低,所以对于成型加工中材料的选择和使用性有参考的使用价值。
熔融指数的测试方法:
熔融指数,全称熔液流动指数,是一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值。它是美国量测标准协会 (ASTM) 根据美国杜邦公司 (DuPont) 惯用的鉴定塑料特性的方法制定而成,其测试方法是:
先让塑料粒在一定时间( 10 分钟)内、一定温度及压力(各种材料标准不同)下,融化成塑料流体,然后通过一直径为 2.1mm 圆管所流出的克( g )数。其值越大,表示该塑胶材料的加工流动性越佳,反之则越差。
最常使用的测试标准是 ASTM D 1238 ,该测试标准的量测仪器是熔液指数计 (MeltIndexer) 。单位: g/10min
测试的具体操作过程是:将待测高分子(塑料)原料置入小槽中,槽末接有细管,细管直径为 2.095mm ,管长为 8mm 。加热至某温度(常为 190 度)后,原料上端藉由活塞施加某一定重量向下压挤,量测该原料在 10 分钟内所被挤出的重量,即为该塑料的流动指数。有时您会看到这样的表示法: MI25g/10min ,它表示在 10 分钟内该塑料被挤出 25 克。一般常用塑料的 MI 值大约介于 1~25 之间。 MI 愈大,代表该塑料原料粘度愈小及分子重量愈小,反之则代表该塑料粘度愈大及分子重量愈大。
除了熔体质量流动速率( MFR ),还可以用熔体体积流动速率( MVR )来进行测定。
熔体流动速率,原称熔融指数,其定义为:在规定条件下,一定时间内挤出的热塑性物料的量,也即熔体每 10min 通过标准口模毛细管的质量,用 MFR 表示,单位为 g/10min 。熔体流动速率可表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性,对保证热塑性塑料及其制品的质量,对调整生产工艺,都有重要的指导意义。
近年来,熔体流动速率从 “ 质量 ” 的概念上,又引伸到 “ 体积 ” 的概念上,即增加了熔体体积流动速率。其定义为:熔体每 10min 通过标准口模毛细管的体积,用 MVR 表示,单位为 cm3/10min 。从体积的角度出发,对表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性,对调整生产工艺,又提供了一个科学的指导参数。对于原先的熔体流动速率,则明确地称其为熔体质量流动速率,仍记为 MFR 。
熔体质量流动速率与熔体体积流动速率已在最近的 ISO 标准中明确提出,我国的标准也将作相应修订,而在进出口业务中,熔体体积流动速率的测定也将很快得到应用。
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