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熔融指数仪原理

所属类别:工厂企业项目 点击次数:1351次 发布时间:2015-06-06
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熔融指数仪原理:

 

一、 熔融指数仪的应用范围:

可用于对可用于聚乙烯、聚炳烯、聚苯乙烯、ABS、聚酰胺、纤维树脂、丙烯酸酯、聚甲醛、氟塑料、聚碳酸脂等多种塑料材料的熔体质量流动速率(MFR)或熔体体积流动速率(MVR)来进行测定

 

二、 熔融指数的定义

全称熔体流动速率测定仪,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

 

三、 熔融指数仪符合标准

GB/T3682-2000的标准要求,熔融指数仪主要参数同时也满足ISO1133-97、ASTM1238标准要求可测得多种塑料材料的熔体质量流动速率(MFR)或熔体体积流动速率(MVR)来进行测定;

熔体质量流动速率(MFR)通常指的是质量法,通过加压一定的质量的砝码,在一定的条件温度下所流出的速率。(此种方法通常用于流速慢的材料)

熔体体积流动速率(MVR)通常指的是体积法,通过光电检测机构来测得材料的流动速率,一般应用于在一定温度下流速非常快的材料。(注:材料加温后很快流掉,像水一样流动)

 

熔融指数仪与用户的勾通问题:

一、 根据客户的要求来给出方案:

客户会提供具体的试验要求和技术要求;

1、 首先要询问客户所需要测试的要求,客户要测试材料的熔融指数要求,哪一种材料?材料在什么条件下做试验?所需要施加的质量是多重?所需的试验温度是多少?(例如:ABS料,要求在温度190度下,施加重量为2.16kg,此种条件下每10分种的流出量是多少,得出具体的试验结果)

2、 根据客户的材料要求,要求客户邮寄试样进行材料试验,出据试验结果供客户选择。

 

 

四、此种仪器应用范围:

主要应用在各种塑料原料、纤维材料、复合材料、粉沫材料的检测,塑料进厂来料的检测,塑料粒料的再生,回收在利用试验检测。用于注塑件前期粒料的检测等等。

标准试验负荷(八级)

  1级:0.325kg=(活塞杆+砝码托盘+隔热套+1号砝码体)

  2级:1.200 kg=(0.325+2号0.875砝码)

  3级:2.160 kg=(0.325+3号1.835砝码)

  4级:3.800 kg=(0.325+4号3.475砝码)

  5级:5.000 kg=(0.325+5号4.675砝码)

  6级:10.000 kg=(0.325+5号4.675砝码+6号5.000砝码)

  7级:12.500 kg=(0.325+5号4.675砝码+6号5.000+7号2.500砝码)

8级:21.600 kg=(0.325+2号0.875+3号1.835+4号

 

五、基本概念

  1.什么是熔体流动速率?

  图1是熔体流动速率试验的结构示意图。料筒外面包裹的是加热器,在料筒的底部有一只口模,口模中心是熔体挤压流出的毛细管。料筒内插入一支活塞杆,在杆的顶部压着砝码。

  试验时,先将料筒加热,达到预期的试验温度后,将活塞杆拔出,在料筒中心孔中灌入试样(塑料粒子或粉末),用工具压实后,再将活塞杆放入,待试样熔融,在活塞杆顶部压上砝码,熔融的试样料通过口模毛细管被挤出。

  塑料熔体流动速率(MFR),以前又称为熔体流动指数(MFI)和熔融指数(MI)。

  

   

1

1定义

  熔体流动速率是指热塑性材料在一定的温度和压力下,熔体每10min通过标准口模的质量,

  单位为g/10min.

  1.2 影响试验结果的因素

  a. 负荷:加大负荷将使流动速率增加;

  b. 温度:在试样允许的前提下,升高温度将使流动速率增加,如果料筒内的温度分布不均匀,

  将给流动速率的测试带来很明显的不确定因素;

  c.关键零件(口模内孔、料筒、活塞杆)的机械制造尺寸精度误差使测试数据大大偏离。粗糙度达不到要求,也将使测试数据偏小。

2.意义

  熔体流动速率表征了热塑性聚合物的熔体的流动性能,通过对它的测量可以了解聚合物的分

  子量及其分布、交联程度,以及加工性能等等。

 

六、熔体流动速率试验的技术要求

  由于温度、负荷、机械零件的任何一项偏差,都会导致试验结果的不正确,因此,为了保证

  试验结果的正确性,必须对这些参数很具体地确定下来。

1. 温度

  由于在本试验中,唯有温度是动态参数,对试验的结果影响也很大,因此对温度的技术参数

  规定得很细致。有的厂家生产的各种仪器(还有如恒温槽,维卡软化点,等等)凡有温度指标的,均标上“温控精度”这一项,其实是对用户提供了一个貌似高精度而实则是没有实际意义的指标。

  1.1 温度数显准确度。

  准确度,这里指数显值与标准温度计之间的差值。一般来说,只要温控系统具有长期的稳定性和微小的波动,准确度都是可以通过校正来消除误差的。通常(按国家标准,下同)要求在0.5内。

  1.2 温度波动

  温度波动,指料筒内不论加料与否、温度稳定后的温度波动情况,这表征了设备的温度控制能力。

  1.3 温度长时间稳定性

  指料筒内不论加料与否,在经过一段长时间,如4h后,温度变化的数值,它表征了温度控制系统抗环境温度变化、抗电源电压变化的能力,以及自身电子系统的漂移。通常要求不超过1

  1.4 温度分布

  特指料筒内口模上端起50mm长度范围内的温度梯度,反映了料筒内温度的均匀性。通常要求在温度高端不超过±1.5,低端不超过±1

2.负荷

  根据测试标准,要求负荷的误差在0.5%以内。

试验步骤

1.确定试验条件,进行具体试验

  a. 设置温度,待稳定;

  b. 需要清洁料筒活塞杆,清洁后,将活塞杆插入,还需等待温度稳定;

  c. 将活塞杆拔出;

  d. 加料,压实(应在1min内完成),重新插入活塞杆;

  e. 待4~6分钟(有规定的按规定,一般4分钟后,温度已开始进入稳定状态);

  f. 加砝码;

  g. 如料太多,或下移至起始刻度线太慢,可用手加压或增加砝码加压,使快速达到活塞杆上的测试起始刻线;

  h. 计时,切样,可切数段;

  i. 称重;

  j. 计算,取平均值;

  k. 用纱布、专用工具(清洗杆)清洗料筒、活塞杆,如料的粘性太重,不易清洗,可在表面涂一些润滑物,如石腊等。清洗一定要趁热进行。料筒、活塞杆在每次试验后都必须进行清洗。

  l. 口模清洗,用专用工具(口模清洗杆)将内孔中熔融物挤出。在做相同材料的试验时,口模不必每次清洗,但在调换试验品种、关闭加热器前或已经多次试验,则必须清洗。遇有不易清洗的情况,同样可涂一些石腊等润滑物。

2.计算

  通过上述操作过程,我们对每一段样条,取得了二个数值:

  样条的质量-m,g

  该样条流出的时间-t,s

  因为我们的定义是:每10min(即600s)流出口模毛细管的熔体的质量,而在上述的流出时间t,不一定是600s,甚至可能差很多,因此,要折合到600s计算,这样:

  MFR=600.m/t

  式中,m、t的意义同上,MFR即为熔体(质量)流动速率,单位为g/10min。

 
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