熔体流动速率
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实验三热塑性塑料熔体流动速率的测定一、实验目的1.掌握热塑性塑料熔体流动速率的测定方法。
2.进一步认识塑料熔体流动速率与其分子量、加工性能的关系。
二、原理熔体流动速率(MFR,即MeltFlow Rate),系指热塑性塑料在一定温度和负荷下,熔体每10分钟通过熔体流动速率仪标准口模的重量。
它又称为熔融指数(MI,即Melt Index)。
MFR表示热塑性塑料在高温粘流状态下的流动性能,它是高分子材料加工成型的重要参数之一,表示热塑性塑料熔体粘度的相对值。
热塑性塑料的M FR,随其分子量和分子结构的不同而异。
对一定结构的聚合物而言,MFR大,表明聚合物的分子量小,加工时流动性能就好一些。
加工时可选择略高于温度,所施加压力可小一些。
相反,如果MFR小,表明聚合物的分子量大,加工时流动性能差一些。
必须适当提高加工温度,施加较大的压力,以改善聚合物的流动性。
但MFR大,聚合物的断裂强度、硬度等性能均有所下降。
热塑性塑料的M FR是用熔体流动速率仪测定的。
在一定的温度和负荷条件下,使被测物通过标准口模,测出固定时间间隔内挤出的物料重量。
然后换算成每10分钟的挤出量,即为该物料的M FR。
本实验是按照G B3682-83“热塑性塑料熔体流动速率试验方法”操作进行的。
测定不同结构的树脂的M FR,所选择的测试温度、负荷、试样用量以及取样时间都有所不同。
我国目前的标准见表3-2和表3-3。
三、仪器与试剂XNR-400A熔体流动速率仪一台。
聚乙烯或聚丙烯颗粒100克。
XNR-400A熔体流动速率仪的主要技术指标:标准实验力:1级0.325kg=(活塞杆+砝码托盘+隔热套+1#砝码+限位开关挡片)kg=3.187N2级1.200kg=(0.325+2#0.875砝码)kg=11.77N3级2.160kg=(0.325+0.875+3#0.960砝码轴)kg=21.18N4级3.800kg=(0.325+0.875+0.960+4#1.640砝码)kg=37.26N5级5.000kg=(0.325+0.875+0.960+1.640+5#1.200砝码)kg=49.03N6级10.000kg=(0.325+0.875+0.960+1.640+1.200+6#5.000砝码)kg=98.07N7级12.500kg=(0.325+0.875+0.960+1.640+1.200+5.000+7#2.500砝码)kg=98.07N 8级21.600kg=(0.325+0.875+0.960+1.640+1.200+5.000+2.500+8#9.100砝码)kg=211.82N装料筒:内径:Φ9.550±0.025毫米,长度:160毫米;出料口:内径:Φ2.095±0.005毫米,长度:8.000±0.025毫米;活塞杆头: 直径: 9.475±0.015毫米,长度: 6.350±0.100毫米仪器外形尺寸:650×350×950毫米。
熔体流动速率的测试方法一.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)。
图11.1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。
二.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。
熔体流动速率的测试方法一.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)。
图11.1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。
二.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。
熔体流动速率的测定实验目的通过本次实验了解聚合物材料熔体流动速率的物理意义并掌握测定聚合物材料熔体流动速率的原理和方法。
实验原理聚合物材料熔体流动速率(MFR)是指在一定温度和负荷下,聚合物材料熔体每10分钟通过标准口模的质量(g/10min)。
在聚合物材料成型加工中,熔体流动速率是用来衡量聚合物材料熔体流动性的一个重要指标,其测试仪器通常称为聚合物材料熔体流动速率测试仪(或熔体流动速率仪)。
对一定结构聚合物材料熔体,若所测得的MFR愈大,表征该聚合物材料的平均分子量愈低,成型时流动性愈好。
但此种仪器测得的流动性能指标,是在低剪切速率下获得的,不存在广泛的应力——应变速率关系,因而不能用来研究聚合物材料熔体粘度与温度、粘度与剪切速率的依赖关系,仅能比较相同结构聚合物分子量或熔体粘度的相对数值。
原料与仪器1.实验用主要原材料:LDPE(中国石油天然气股份有限公司大庆石化公司,18D,ρ=0.945g/cm3)2.实验用主要仪器设备:XNR-400熔体流动速率仪(承德市试验机厂)1台,TG328A分析天平(上海天平仪器厂)1台,手表1只,装料漏斗1个,玻璃镜1个,镊子1个,清洗杆1根,手套若干双实验条件及操作1.实验条件:标准口模内径2.095mm,实验温度190.1℃,口模系数464g·mm3,负荷2160g,LDPE 使用量为4.5g,切样时间间隔为60s2.实验操作流程实验记录及结果记录: 温度:190℃口模系数:464g/mm3负荷:2160g切样1# 2# 3#时间间隔/s 称重/mg45126.645125.545121.8计算:1.切取样条平均质量(W)的计算:W=( W1+W2+W3)/3=(126.6+125.5+121.8)/3=124.6mg式中,W1,W2,W3分别为三个切取样条各自的质量。
2.聚合物物料熔体流动速率(MFR)的计算:MFR=600×0.1246/45g(10min)-1=1.7g/10min结果讨论1.影响测定结果的因素:a.口模直径与粗糙度,料筒长短及光洁度b.聚合物物料的分子量分布:聚合物物料的分子量不能过宽,否则前期流出的熔体主要为低分子量的聚合物,后期流出的物料主要为高分子量的聚合物,这样的话切样时间间隔不变,前面切取的样条质量将明显比后面切取的大。
聚合物熔体流动速率的测定一、实验目的1. 了解热塑性塑料在粘流态时粘性流动的规律。
2.熔体速率仪的使用方法。
二、实验原理所谓熔体流动速率(MFR)是指热塑性塑料熔体在一定的温度、压力下,在10分钟内通过标准毛细管的质量,单位:g/10min。
对于同种高聚物,可用熔体流动速率来比较其分子量的大小,并可作为生产指标。
一般来讲,同一类的高聚物(化学结构相同)若熔体流动速率变小,则其分子量增大,机械强度较高;但其流动性变差,加工性能低;熔体流动速率变大,则分子量减小,强度有所下降,但流动性变好。
研究流动曲线的特性表明,在很低的剪切速率下,聚合物熔体的流动行为是服从牛顿定律的,其粘度不依赖于剪切速率,通常把这种粘度称为最大牛顿粘度或0剪切粘度η0,它是利用η=f(S)关系,从很小的剪切应力(S)外推到零求得的。
根据布契理论,线形聚合物的零剪切粘度与大于临界分子量的重均分子量()的关系式为,式中K是依赖于聚合物类型及测定温度的常数。
许多研究表明,对于分子量分布较窄或分级的高密度聚乙烯,是遵守3.4次方规则的。
但在分子量分布宽时,M的指数有所增大。
如果使指数保持为3.4,则需用某种平均分子量()代替重均分子量,其关系式为:---------------------------------------- (l)式中,。
当分子量分布窄时,接近;当分子量分布宽时,接近Z均分子量。
在实际应用中,不是用零剪切粘度评定分子量,而是用低剪切速率的熔体流动速度(习惯上叫熔融指数)评定的。
经研究,熔融指数与重均分子量的关系如下:-------------------------- (2)但由于熔融指数不只是分子量的函数,也受分子量分布及支链的影响,所以在使用这一公式时应予注意。
按照ASTM规定,聚乙烯的熔融指数是在190℃,负载2.16公斤下,熔体在10分钟内通过标准口型(φ2.095×8mm)的重量,单位为g/10min。
熔流率(熔体流动速率)介绍如下:
熔流率(MFR)是一个聚合物物理特性,也称为熔体流动速率。
它是衡量聚合物熔体在标准温度和标准压力下流动性能的指标。
具体地说,熔流率是指在特定的温度和压力下,通过特定孔径的试验模具中,熔融聚合物经过一定时间内的质量流量。
通常,熔流率被用作聚合物的质量控制指标,可以用于确定聚合物的分子量分布及其对聚合物工艺的影响。
常见的单位是克/10分钟(g/10min)。
在聚合物生产和加工中,熔流率是一个重要的指标,因为它与聚合物的熔融流动性能密切相关,影响着聚合物的加工性能和最终产品的质量。
pa-30gf 熔体流动速率熔体流动速率是指在一定温度下,熔化的聚合物或金属等物质在一定压力下通过特定模具或管道的能力。
熔体流动速率的测量和控制在工业生产中起着重要的作用,因为它直接关系到产品的质量和生产效率。
熔体流动速率通常使用熔体流动速率仪来测量。
熔体流动速率仪主要由辊筒和模具组成。
将熔体样品放入辊筒中,加热后使其熔化,并通过模具进行挤出或注射。
测量器会记录挤出或注射的时间,通过计算,就可以得到熔体的流动速率。
熔体流动速率的值通常以毫克/分钟或克/十分钟表示。
聚合物材料常用的测量温度为230℃,而金属材料则根据材料的熔点和工艺要求进行确定。
熔体流动速率的数值与材料的粘度和流动性质有关。
粘度是指流体抵抗剪切力的能力,而流动性质则包括黏滞性和塑性。
熔体流动速率越大,材料的流动性越好,也就意味着材料在挤出或注射过程中的流动性能更好。
熔体流动速率对于许多工业过程来说至关重要。
首先,它直接影响产品的质量。
例如,在注塑过程中,如果熔体的流动速率过高,就会导致制品内部出现气泡或疏松。
相反,如果流动速率过低,则产品可能会出现不充分的充填或表面质量不佳的问题。
因此,控制熔体流动速率可以帮助生产出高质量的产品。
其次,熔体流动速率对于生产效率也有很大影响。
生产过程中,高流动速率可以使材料更快地通过模具或管道,从而实现更快的生产速度。
此外,更高的流动速率还可以减少产品的冷却时间,提高生产效率。
然而,熔体流动速率也受到一些因素的影响。
首先,温度对熔体流动速率有显著影响。
随着温度的升高,熔体的粘度减小,流动性增强,从而流动速率增加。
其次,压力也是影响熔体流动速率的一个重要因素。
压力越大,熔体流动所需的能量也就越大,流动速率也就越高。
此外,材料本身的特性也会影响熔体流动速率。
聚合物材料通常具有更高的流动性,因为它们可以形成长链结构,这种结构有利于分子间的滑动。
相反,金属材料由于分子间的金属键而不容易滑动,因此流动性较差。
低密度聚乙烯熔体流动速率范围低密度聚乙烯(LDPE)是一种常见的塑料材料,具有良好的柔软性、可塑性和耐化学腐蚀性。
由于其优秀的物理和化学性质,LDPE在诸多应用领域都有广泛的应用,如包装、管道、电线绝缘等。
LDPE的特性之一是其熔体流动性能。
熔体流动速率是指LDPE熔体在一定温度和压力下通过模具或挤出机喷嘴的速度。
它是确定塑料加工过程中流动性能的重要参数,对产品的质量和性能有着重要影响。
LDPE的熔体流动速率范围一般为0.1到1000克/10分钟(g/10min)。
具体来说,低流动速率的LDPE通常具有较高的分子量,比较粘稠,可用于制造耐磨损的产品,如塑料容器和瓶子等。
而高流动速率的LDPE通常具有较低的分子量,较流动,适用于生产薄膜、包装薄膜和绝缘材料等。
掌握LDPE的熔体流动速率范围对于塑料加工行业至关重要。
首先,了解LDPE的熔体流动性能范围可以帮助企业选择合适的工艺参数和设备,以确保塑料制品的良好成型。
其次,熔体流动速率的选择对产品的性能有直接影响,例如低流动速率的LDPE制成的产品通常具有较高的强度和刚度,而高流动速率的LDPE则具有良好的延展性和柔软性。
在实际应用中,企业可以通过调整LDPE的分子量和加工工艺来达到所需的熔体流动速率范围。
例如,通过控制聚合反应条件和添加特定的催化剂,可以改变LDPE的分子量。
此外,在挤出和注射过程中使用不同的温度和压力组合,也可以调整LDPE的熔体流动性能。
总之,了解LDPE的熔体流动速率范围对于塑料加工行业具有重要的意义。
合理选择LDPE的熔体流动速率,可以帮助企业制定适当的工艺参数,选择合适的生产设备,并最终生产出满足需求的高质量塑料制品。
熔体质量流动速率定义1. 熔体的魅力嘿,朋友们,今天咱们聊聊一个听起来有点“高大上”的概念——熔体质量流动速率。
乍一听,可能你会觉得这词儿像个天书,但别担心,我会把它拆得简单易懂,让你一下子就能明白。
你知道吗?熔体就像是食物里的热汤,融化得恰到好处,流动性可是很重要的呀!你想想,一碗浓浓的汤,流动得太快或者太慢,都不如咱们期待的那样好。
1.1 熔体的定义熔体,其实就是那些在高温下融化的材料,通常是塑料、金属或玻璃等。
就像是熔化的巧克力,想象一下,那香浓的巧克力在热水中缓缓流动,那种感觉多么令人心旷神怡啊!而质量流动速率,就是衡量熔体在一定条件下流动的速度。
通俗一点说,就是我们在加工这些材料时,它们能流得有多快。
这就好比你喝汤的时候,汤流进嘴里的速度,越快越好,喝起来才带劲儿。
1.2 为什么重要你可能会问,为什么我们要关注这个流动速率呢?简单来说,熔体质量流动速率直接影响到成型过程的效率和质量。
就拿做饺子来说,如果面团太硬,捏不动,那饺子就难以包好;反之,如果面团太软,那饺子就容易漏馅。
流动速率就是这道工序中的关键,流动得当,才能做出美味的饺子!2. 流动速率的测量好啦,咱们说说流动速率是怎么测量的。
其实,测量熔体流动速率的方法可多了,最常见的就是“熔融流动指数”测试。
这就像考试,熔体在特定温度和压力下,通过一个细口流出。
流出的速度越快,指数就越高。
就像你跑步,跑得快的那位同学,成绩自然也好。
你想想,平时咱们看运动会,谁跑得快,谁就是冠军!2.1 如何进行那么,这个测试具体怎么进行呢?首先,我们需要准备好一个特定的设备,通常是一个带有加热装置的流动测试仪。
接着,把熔体放进去,调节到所需温度,然后就等着它“流”出来。
在这个过程中,你可以看到熔体在热度的作用下,变得越来越“活泼”,流动得越来越快。
每次实验都是一个小小的冒险,充满了期待和惊喜!2.2 影响因素当然,流动速率并不是一成不变的哦!它会受到许多因素的影响,比如温度、压力和材料本身的性质。
熔体质量流动速率和熔体体积流动速率是塑料加工过程中非常重要的参数,它们直接影响着塑料制品的质量和性能。
在塑料加工过程中,控制和调节熔体质量流动速率和熔体体积流动速率能够有效地提高塑料制品的生产效率和质量,因此对这两个参数的深入了解对于塑料加工行业的从业人员来说至关重要。
一、熔体质量流动速率的定义和意义熔体质量流动速率是指单位时间内熔体通过模具的质量,通常以克每秒(g/s)或克每分钟(g/min)来表示。
在塑料加工中,熔体质量流动速率直接影响着塑料制品的密度、强度和外观质量。
一般来说,熔体质量流动速率越大,塑料制品的密度越小,强度越高,外观质量也相对较好。
控制熔体质量流动速率有助于提高产品的光泽度和表面的细腻度,同时还可以降低制品的收缩率和成形缺陷的发生率,从而有效提高生产效率和产品质量。
二、熔体体积流动速率的含义和作用熔体体积流动速率是指单位时间内熔体通过模具的体积,通常以毫升每秒(cm3/s)或毫升每分钟(cm3/min)来表示。
与熔体质量流动速率相比,熔体体积流动速率更直接地反映了塑料的熔体流动能力,因此对于塑料制品的注塑成型过程来说更为重要。
在塑料注塑成型过程中,通过控制熔体体积流动速率,可以有效地调节塑料制品的壁厚和内部结构,提高制品的成形一致性和尺寸稳定性。
熔体体积流动速率还与塑料的热稳定性和热裂解性能密切相关,通过合理控制熔体体积流动速率,有助于减少塑料的熔体分解和降解现象,提高制品的耐用性和使用寿命。
三、如何评估熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的合理性评估熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的合理性,需要考虑塑料的种类、成型工艺、模具设计以及产品要求等多个方面的因素。
一般来说,对于相同种类的塑料,其熔体质量流动速率和熔体体积流动速率存在一定的对应关系,通过合理的工艺参数和模具设计,可以使两者达到较好的匹配。
还需要结合实际的生产条件和产品要求,通过实验和试验数据的分析,来评估熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的合理性。
熔体指数的定义熔体指数是衡量塑料材料在一定条件下熔融流动性能的一个重要指标。
其定义是在规定的温度和压力下,通过试样溶解状态持续推压的力量,塑料材料某段时间内流出的物料质量即为熔体的流动性。
熔体指数是根据塑料熔体牙尺状试样在一定条件下流出的物料质量来计算的。
熔体指数值越大,说明材料的流动性能越好,反之则越差。
根据ASTM D1238-13标准,熔体指数可分为以下几个类型:1. Melt Flow Rate (MFR):熔体流动速率,表示在一定温度和负荷下乙烯聚合物的熔体流动性。
MFR的单位是克/10分钟,常用于高密度聚乙烯和聚丙烯等材料的流动性测试。
2. Melt Volume Rate (MVR):熔体容积速率,表示在一定温度和负荷下熔融塑料在单位时间内流出的体积。
MVR的单位通常是立方毫米/10分钟,常用于低密度聚乙烯和聚苯乙烯等材料的流动性测试。
3. Melt Flow Index (MFI):熔体流动指数,是MFR的另一种称呼,通常指在190℃和2.16公斤负荷下的熔体流动性测试。
熔体指数是衡量塑料材料流动性能的重要指标,其值与塑料材料的分子结构、分子量以及加工工艺等因素密切相关。
通常情况下,材料的熔体指数与其分子量成反比关系。
高分子量的材料由于分子链较长,相对较难在规定条件下流动,其熔体指数较低;而低分子量的材料由于分子链较短,容易在规定条件下流动,其熔体指数较高。
熔体指数在塑料材料的研发和应用中具有重要意义。
通过测定熔体指数,可以对塑料材料的加工性能、成型工艺、性能稳定性等进行评估,并为合理选择塑料材料提供依据。
例如,在注塑成型工艺中,熔体指数的大小直接影响注塑件的充填性能和塑胶制品的质量。
同时,熔体指数也与塑料材料的物理性能、机械性能、热稳定性以及加工工艺等因素密切相关,对于合理设置工艺参数以及预估产品性能具有重要的指导意义。
总之,熔体指数作为衡量塑料材料流动性能的一个指标,在塑料加工领域具有重要的应用价值,能够为塑料材料的设计、选材、加工和质量控制提供依据。
塑料mfi 指数MFI(Melt Flow Index)指的是熔体流动速率,是一个用来评估塑料熔体流动性能的重要指标。
塑料MFI指数的测定是通过将塑料颗粒加热熔融后通过特定孔径的管道在一定压力下流出的质量或体积,来反映塑料的熔体流动性。
塑料的MFI指数能够直接影响到塑料的加工性能、挤出成型速度以及成品的质量。
根据国家标准GB/T 3682《塑料熔体流动速率测定》规定,塑料MFI指数的测定方法主要包括标准试验条件下的熔体流动速率测定和指定条件下的熔体流动速率测定两种。
其中,标准试验条件下的熔体流动速率测定是指在一定温度(通常为190℃、230℃或275℃)、固定负荷(通常为5kg或10kg)下测定的MFI指数,用于比较不同塑料材料的流动性能。
而指定条件下的熔体流动速率测定则是根据特定要求的温度和负荷条件进行的,用于满足特定的材料和工艺需求。
塑料MFI指数的取值范围可以很广,通常以g/10min为单位进行表示。
不同类型的塑料材料在MFI指数上会有差异,比如常见的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等材料,其MFI指数范围也不同。
一般来说,MFI指数较高的塑料表明其熔体流动性能较好,而MFI指数较低的塑料则表明其熔体流动性能较差。
塑料MFI指数对塑料加工过程中的参数调控和产品质量控制起着重要作用。
在塑料加工过程中,选择合适的MFI指数的塑料材料能够提高生产效率和产品质量,并降低生产成本。
同时,在选择塑料原料时,也需要根据具体的工艺要求和产品性能需求来确定所需的MFI指数范围。
总结起来,塑料MFI指数是衡量塑料材料熔体流动性能的重要指标。
通过准确测定和控制MFI指数,可以提高塑料制品的加工效率和产品质量,满足不同工艺和应用要求。
对于塑料加工厂和塑料制品制造商来说,充分理解和应用塑料MFI指数是提高生产效率和产品竞争力的关键因素之一。
mvr熔体流动速率值
MVR(分子量沸点改变率)是指分子量对沸点的影响,MVR反映物质在同一温度下,分子量变化时,沸点底变化速率,如果熔体微分率(MVR)值大,意味着分子量较大,沸点较高。
因此,MVR熔体流动速率值能够有效地反映一种物质的液态性质,是一种重要的化学测量指标。
MVR熔体流动速率值的测量是在特定条件下,对特定物质的流动性进行测量,以确定它的流动特性。
MVR熔体流动速率值测量通常采用不同分子量的溶剂,以及熔点测量仪,在特定条件下,仔细测量溶剂的熔点,以确定特定物质的流动性。
在实验中,实验温度一般设置在30-40℃,检测方法有单样测试,多样测试,平均重量测试和熔点峰值测试等。
MVR熔体流动速率值的测量能够提供准确的物质流动性数据,有助于我们更好地了解物质的性质,并能够应用于工业领域,比如,可以用于制药、食品加工等领域。
当前,中国高校积极从事MVR熔体流动速率值测量方面的研究。
在我国,许多高校研究生也在从事此领域的研究,以改进MVR熔体流动速率值测量技术,为企业提供更有效的物质流动性数据。
在相关研究过程中,高校还需要进行多方面的技术支持,以满足实际应用需求。
总之,作为一个重要的物理参数,MVR熔体流动速率值是一项重要的化学测量指标,为我们更好地了解物质的性质和流动性提供了重要参考值,具有重要的应用价值,中国各大高校也在积极支持其研究。
熔体流动速率测量原理熔体流动速率是指熔体在单位时间内通过固定截面积的流动量,是研究熔体流动性能的重要指标。
对于各种熔体流动装置的设计和优化,熔体流动速率的测量是不可或缺的。
本文将介绍一种常用的测量熔体流动速率的原理。
熔体流动速率的测量通常采用体积法或质量法。
其中,体积法是通过测量熔体在单位时间内通过截面积的体积来确定流动速率;质量法则是通过测量熔体在单位时间内通过截面积的质量来确定流动速率。
本文将以体积法为例进行介绍。
我们需要准备一个装置来测量熔体的流动速率。
这个装置通常由一个加热器、一段固定长度的管道和一个容器组成。
加热器用来将熔体加热至所需的温度,管道用来传输熔体,容器用来收集熔体。
在测量前,我们需要先确定测量的截面积和测量的时间间隔。
截面积可以通过测量管道的内径来确定,时间间隔可以根据实际需求来确定,一般选择几分钟至几小时不等。
接下来,将加热器加热至所需温度,并将熔体注入管道中。
当熔体开始流动时,开始计时。
在设定的时间间隔内,收集容器中的熔体体积。
测量结束后,停止计时,并记录收集容器中的熔体体积。
根据测量的时间间隔和收集容器中的熔体体积,可以计算出熔体的流动速率。
流动速率等于收集容器中的熔体体积除以测量的时间间隔。
需要注意的是,在实际测量中还需要考虑一些因素的影响。
例如,熔体的温度、粘度、密度等物性参数可能会影响测量结果。
因此,在测量前需要对这些因素进行校准和修正,以确保测量结果的准确性。
熔体流动速率的测量原理还可以应用于其他领域。
例如,熔体流动速率的测量在塑料加工、注塑成型等工业领域有着广泛的应用。
通过测量熔体流动速率,可以优化工艺参数,提高生产效率和产品质量。
总结起来,熔体流动速率的测量原理主要是通过测量熔体在单位时间内通过固定截面积的体积或质量来确定流动速率。
通过合理的装置设计和实验操作,可以准确测量熔体流动速率,并为相关工艺的优化提供依据。
这一测量原理在工业生产中有着重要的应用价值。
熔体流动速率
熔体流动速率仪的测定方法
熔体流动速率仪,又称熔融指数仪,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[1]。
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。
一、熔体质量流动速率(MFR)的测定方法:
熔体质量流动速率的测定,按方法分为切割(手工或自动定时)测定与自动(半自动)测定。
1、切割测定:
根据定义,当熔体在负荷的作用下通过口模毛细管挤出,由操作人员使用切割刀具将流经口模出口的一段熔料割取,并记录该段熔料自口模流出的时间,经称重并换算至流出时间为10min时
的质量,即为熔体质量流动速率值MFR。
配置有自动定时切割装置的设备,可根据需要设置切割间隔时间。
任何型号的熔体流动速率测定仪都可进行手工切割测定。
二、自动(半自动)测定:
自动(半自动)测定不需对流出熔料进行切割。
它的原理是:在测定仪上预先设定熔料的流出体积,再由测定仪上的计时器自动记录流出该体积的熔料所需的时间。
这样,只要知道熔料的密度(注意:是该材料在特定试验温度下的熔体密度),即可按(1)式计算出熔体质量流动速率:
式中:L───测定仪预先设定的活塞移动有效距离,cm;
ρ──熔体密度,g/cm3;
t───活塞移动有效距离所需的时间,s。
聚乙烯、聚丙烯的熔体参数[2]如表1所示。
表1 聚乙烯、聚丙烯的熔体参数
材料
试验温
度℃
活塞移动
有效距离/mm
熔体密度
g°cm-3
系数F
聚乙烯190
25.46.35
3.175 0.763
6
82620710
3.5
聚丙烯230
25.46.35
3.175 0.738
6
79920010
对于自动测定仪而言,经电脑计算后可直接通过打印机将最终结果(MFR、MVR)及日期、批号、测试条件(温度、负荷等)一
并打印出来。
三、切割测定与自动(半自动)测定的比较:
切割测定,特别是人工切割,有时间误差,有刀具表面的粘连带来的质量误差,而自动(半自动)测定则基本不存在此类误差,其重复性好是显而易见的,两种测试方法的最终结果应一致,但有时这两种方法的结果还会有较大的差异,这时应考虑到以下影响:
1、气泡的影响:
当被测熔料有效段中有气泡时,使用手工测定,结果将偏小,使用自动测定,结果将偏大,这是因为手工测定是将有效段称重,存在气泡时,质量减小,而使用自动(半自动)测定时,以固定体积的流出来计时,体积中含有气泡时,流出时间缩短。
两者比较,测定的差异将会明显。
若想减少气泡的影响,则应在加料时一次完成,必要时,还需对被测料进行真空干燥处理。
如果有的料内有明显的气泡,就无法正确测量了。
2、添加剂的影响:
使用自动(半自动)测定,特别在测定聚乙烯或聚丙烯材料时,往往会疏忽由于加入添加剂而改变了它的熔体密度。
这时,如直接用F计算,或直接用原熔体密度数代入计算都会出错,即使只加入着色剂可能也会有影响。
此时,如一定要进行自动(半自动)操作,必须重新求得它的熔体密度。
当用这两种方法测定结果差异较大时,应考虑到材料中含有添加剂的可能性。
四、熔体体积流动速率(MVR)的测定:
要进行熔体体积流动速率的测定,测定仪除具备常规测定机构(控温、负荷、活塞杆、料筒、口模等)外,还需具备料筒内特定容积的设置及容积熔料流出时间的自动计时装置。
综上所述,凡具备自动(半自动)操作的熔体质量流动速率测定仪均可进行熔体体积流动速率的测定,如早期的RZ-12A、RL-11A,以及RL -11B、RL-Z1、RL-Z1B等型号的测定仪。
1、半自动型测试方法:
测试方法:按熔体质量流动速率的测定方法作好加料等准备工作,选择自动操作行程,待预热时间达到,温度回复后,加负荷,随活塞杆下移,计时器开始自动计时。
当计时器停止计时时,读出计时值,按(2)式计算:
式中,L与t的含义与(1)式相同。
2、自动型测试方法:
测试方法:如系近期生产的RL-Z1B等测定仪,已在软件中增加了体积流动速率的计算程序,因此,按常规操作后,仪器会自动打印出MFR与MVR两项结果,如系前期生产的机型,只要将所得的MFR值按(3)式即可计算出MVR值:
式中,ρ的含义与(1)式相同。
如不知道ρ的数值,只需在参数设置时,将ρ设为1,则打印出的MFR即为MVR值。
3、熔体密度的测定:
塑料熔体密度是指热塑性塑料在特定温度下的熔融状态时的密度,这明显区别于一般所指塑料密度。
利用自动(半自动)型熔体流动速率测定仪,可进行熔体密度的测试。
测试方法:仪器设置在自动(半自动)测试状态,选择行程(行程长,测试精度高),选择标准试验温度,按一般操作做好准备,将活塞下移,割取自计时器自动启动至结束间的一段料,称重,按(4)式计算熔体密度:
式中:m───样条平均质量,g;
L───活塞移动有效距离,cm。
熔体密度的测定,与活塞杆上所加负荷大小关系不大,但其数值决定了操作者的方便与否。
负荷太大,活塞下移太快,切割不及时,误差太大;负荷太小,下移速度太慢,操作不方便,而且,熔体在高温下,时间太长也易热降解,影响测定的正确性。
4、高熔体流动速率的测定方法:
测试人员遇到高熔体流动速率的测定,是很棘手的。
对于聚乙烯、聚丙烯而言,因为有已知的熔体密度参数,即使MFR在200以上,也能方便地测试,但对于没有熔体密度参数的塑料如何处理呢?
首先,在慢速流动的情况下,测出塑料的熔体密度。
由于测定熔体密度与口模毛细管直径无关,与负荷大小无关,因此,可选择细直径、小负荷的方式,在特定温度下,按上述方式测出熔体密度ρ。
然后,使用自动(半自动)测定方法,进行流动速率的测定。
如果料筒内的熔体在温度还未平衡时就已经流失,可在仪器上先安装堵头,在温度平衡后,开始测试时,弹开堵头,即进入自动(半自动)测试程序。
5、熔体流动速率比的计算:
熔体流动速率比(FRR)通常用于表示流变特性,它受材料分子量分布的影响,,用两次不同试验条件下测得的熔体质量流动速率或熔体体积流动速率的比值求得,见(5)式:
式中:t───试验温度,℃(两次试验中相同);
m1、m2───分别为两次试验使用的不同负荷,N。
6、表观粘度的计算:
表观粘度ηa是表示被测塑料在特定温度下的流动性的基本参数,反映了熔体流动时流层之间的摩擦阻力,与熔体流动速率成反比,在测得熔体质量流动速率及熔体密度或测得熔体体积流动速率后,可通过(6)式近似算出[3]:
式中:ηa───表观粘度,pa?s;
F ───负荷,N;
ρ───熔体密度,g/cm3。
由于MFR是在低剪切速率条件下测得的,所以(6)式适用于低剪切速率下的熔体密度。
7、试验值误差分析
7.1试验值偏低:
下列因素是影响试验值偏低的主要原因:
活塞杆与料筒孔壁表面粗糙,活塞杆在负荷作用下下移阻力加大;使用后,活塞杆表面会薄薄地沉积一层焦化物,而且导向套内壁
一般不清洗,使其间配合过紧,具有粘滞性;口模内孔壁沉积焦化物;加热器内局部损坏,温度不均;温度偏低;负荷偏小。
对活塞杆及口模沉积的焦化物,可用极细的金相砂纸轻轻擦掉,因为这两只零件硬度很高,不会受影响。
对加热器及温度控制造成的问题,应在平时通过经常的温度校对来发现。
7.2试验值偏高:
试验值偏高的可能性很小,主要是温度太高或负荷太大。
7.3低熔体速率试验正常,高熔体速率试验值偏低:
应考虑到料筒内壁沿轴向温度分布不均,当上方温度偏低时,对高熔体流动速率的材料测试,将会出现结果偏低的现象。
7.4粉料试验时数据不稳定:
当用户遇到粉料试验数据无规则,且波动幅度较大时,可在粉料中加入稳定剂,即可恢复正常。
对设备而言,零件加工的精度与粗糙度,温度控制的精度与料筒内的温度分布;对用户而言,试验部分的经常清洁,料筒轴线的垂直,经常的温度校准(使用特制水银温度计时,注意修正值及露径的修正)与标样试验,这些都是正确测定的根本保证。