热塑性塑料熔体流动速率的测定
时间：2009-08-18 阅读：1093
热塑性塑料熔体流动速率的测定 （GB/T 3682-2000）
1、基本原理
熔体流动速率，通常作为热塑性树脂质量控制和热塑性塑料成型工艺条件的参数。它是热塑性树脂或塑料在规定温度和恒定负荷下，熔体在一定时间内流过标准毛细管的量。可以用两种方法表示:一种是以10min时间熔体流过标准毛细管的重量为量度，以符号MFR表示，单位为g/10min;另一种是以10min时间熔体流过标准毛细管的体积为量度，称为体积流动速率，以符号MVR表示，单位为ml/10min。通常使用*种溶体流动速率MFR表示法。
熔体流动速率是用以区别各种热塑性塑料在熔融状态时的流动性。对同一种树脂，可以用MFR来比较其分子量的大小，以作为生产质量的控制。
2、试验设备
熔体流动速率的测定采用熔体流动速率仪测定。仪器由主体和加热控制两部分组成，主体结构见下图所示。主体结构主要由料筒、活塞、标准口模、负荷、温度控制和温度监测装置及附属器件等组成。
3、试验步骤
1） 试验前应按照材料规格标准，对材料进行状态调节，必要时，还应进行稳定化处理；试样可为粉料、粒料或薄膜碎片，若从管材等产品制样，应尽量保证所切颗粒粒径较小。
2）清洗仪器。料筒可用布片擦净，活塞应趁热用布擦净，口模可以用紧配合的黄铜铰刀或木钉清理。但不能使用磨料及可能会损伤料筒、活塞和口模表面的类似材料。所用的清洗程序不能影响口模尺寸和表面粗糙度。
3） 将仪器调至水平，接通电源，选定试验温度及切料间隔和次数，开始升温，并保证料筒在选定的温度下恒温不少于15min。
4）根据预先估计的流动速率，将3～8g样品装入料筒。装料时，用手持装料杆压实样料。对于氧化降解敏感的材料，装料时应尽可能避免接触空气，并在1min内完成装料过程。根据材料的流动速率，将加负荷（MFR值较小的材料，如PE、PP等）或未加负荷的活塞（MFR值较大的材料，如PB等）放入料筒。如果材料的熔体流动速率高于10g/10min，预热时就要用不加负荷或只加小负荷的活塞，直到4min预热期结束再把负荷改变为所需要的负荷。当熔体流动速率非常高时，则需要使用口模塞。
5）在装料完成后4min，温度应恢复到所选定的温度，如果原来没有加负荷或负荷不足的，此时应把选定的负荷加到活塞上。让活塞在重力的作用下下降，直到挤出没有气泡的细条。这个操作时间不应超过1min。用切断工具切断挤出物（建议设备具有自动切断装置），然后丢弃。然后让加负荷的活塞在重力作用下继续下降。当下标线到达料筒顶面时，开始切料并计时。逐一收集按一定时间间隔的挤出物切段，以测定挤出速率，切段时间间隔取决于熔体流动速率，每条切段的长度应不短于10mm，为10～20mm。当活塞杆的上标线达到料筒顶面时停止切割，舍弃有肉眼可见气泡的切段。
6）切段冷却后，将保留下的切段（至少3个）逐一称量，准确到1mg，计算平均质量。如果单个称量值中的zui大值和zui小值之差超过平均值的15％，则舍弃该组数据，并用新样品重新做试验。从装料到切断zui后一个样条的时间不应超过25min。
4、结果表示
熔体质量流动速率（MFR）值的计算如公式（1）；
MFR（θ，mnom）＝600m/t （1）
θ：试验温度，℃；
mnom：标称负荷，kg；
m：切段的平均质量，g；
t：切段的时间间隔，s。
结果保留两位有效数字。
5、注意事项
1）试验之前，应先将仪器调整水平；
2）塑料管材管件做熔体流动速率试验时，颗粒的粒径应尽量小；
3）尽量在短时间内装料，以减少材料因高温氧化，对于氧化降解敏感的材料，可在装料前在料筒中充入惰性气体（如N2）；
4）尽量将足够的试样连续装入料筒，并压实，尽量排除料筒里的空气；
5）若材料的MFR较高，就需要较多的试样，同时在预热时不加或者少加负荷，当MFR非常高时，应使用口模塞；
6）仔细观察刚切下来的切段有无气泡，若有气泡，该切段应舍弃。