塑料的熔融指数测定

实验四热塑性塑料熔融指数的测定一、实验目的1、测定聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等热塑性聚合物的熔融指数。

2、了解热塑性塑料熔体流动速率与加工性能之间的关系。

3、掌握热塑性塑料熔体流动速率的测定方法，学习使用MFI-1221熔体流动速率仪。

4、掌握熔体质量流动速率计算方法。

二、实验原理大多数热塑性塑料都可以用它的熔体流动速率来表示它的流动性。

熔体流动速率（MFR）是指热塑性高聚物在规定的温度、压力条件下，熔体在10min内通过标准毛细管的质量值，其单位是g/10min，习惯用熔融指数（MI）表示，又称为熔融流动指数（MFI）。

对于同一种聚合物，在相同的条件下，流出的量越大，MI越大，说明其流动性越好。

对于不同的聚合物来说，由于测试时所规定的条件不同，因此，不能用熔融指数的大小来比较它们的流动性。

同时，对于同一种高聚物来说还可用MI来比较其相对分子质量的大小。

MI越小，其相对分子质量越高；反之MI越大，其相对分子质量越小，说明它的流动性越好。

因此，一般来说，分子量越大，分子链越长，支链越多，熔融指数越小，加工性越差，但生产出来的聚合物产品应用性能如断裂强度、硬度、韧性、缺口冲击、耐老化稳定性等就越好。

反之，分子量小、分子链越短，支链越小，熔融指数越大，加工性越好，但是生产出来的产品应用性能就相应较差。

在塑料加工成型中，对塑料的流动性常有一定的要求。

如压制大型或形状复杂的制品时，需要塑料有较大的流动性。

如果塑料的流动性太小，常会使塑料在模腔内填塞不紧，从而使制品质量下降，甚至成为废品。

而流动性太大时，会使塑料溢出模外，造成上下模面发生不必要的黏合或使导合部件发生阻塞，给脱模和整理工作造成困难，同时还会影响制品尺寸的精度。

所以聚合物生产要在加工性能和应用性能间找到平衡，根据产品的特点，发现最佳参数。

用MI表征高聚物熔体的黏度，作为流动物性指标已在国内外广泛采用。

由此可见，高聚物流动性的好坏，与加工性能关系非常密切，是成型加工时必须考虑的一个很重要的因素，不同用途、不同加工方法对高聚物MI值有不同的要求，对选择加工工艺参数如加工温度、螺杆转速、加工时间等都有实际的指导意义。

第三章熔融指数测定目录CONTENTS Part 1 基本概念Part 2 测试原理Part 3 仪器简介Part 4 科学研究Part 1 基本概念1.1丨熔融指数熔融指数（或熔体流动指数， Melt Flow Index，MFI），指热塑性高分子材料在一定的温度和压力下，每10min通过标准口模的质量或体积。

前者被称为熔体质量流动速率（g/10min）；后者被称为熔体体积流动速率（cm3/10min）。

◆是一种表示热塑性高分子材料加工时的流动性的数值。

其值越大，表示该塑胶材料的加工流动性越佳，反之则越差。

◆是度量聚合物熔体在较低剪切速率下流变性质的一种重要手段，高分子加工中重要参数。

◆广泛应用于塑料生产、塑料制品、石油化工等行业及有关大专院校、科研单位、商检部门。

挤出成型又称为挤塑，挤出机加工中利用液压机压力于模具本身的挤出称压出。

是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。

在一定温度下，通过螺杆搅拌完全熔融的塑料材料，用高压射入模腔，经冷却固化后，得到成型品的方法。

该方法适用于形状复杂部件的批量生产，是重要的加工方法之一。

吹塑过程开始于将塑料熔化并将其形成型坯，或者在注射和注射拉伸吹塑预成型件的情况下。

型坯是管状的塑料件，一端有一个孔，压缩空气可以通过该孔。

是利用气体压力使闭合于模具中的热塑性塑料吹胀成中空制品的成型方法，用于制造中空制品。

然后将型坯夹紧到模具中，并将空气吹入其中。

然后将空气压力推出塑料以匹配模具。

一旦塑料冷却和硬化，模具打开并且部件被弹出。

熔融指数会影响高分子产品加工中哪些性能，如何影响的呢？ 思考题◆加工稳定性 ◆粉料分散性◆制品质量聚合物是由许多单个的高分子链聚集而成，因而其结构有两方面的含义：（1）单个高分子链的结构；（2）许多高分子链聚在一起表现出来的聚集态结构。

可分为以下几个层次：丨高分子的结构一级结构近程结构结构单元的化学组成、连接顺序、立体构型，以及支化、交联等二级结构远程结构高分子链的形态（构象）以及高分子的大小（分子量）链结构聚集态结构三级结构晶态、非晶态、取向态、液晶态及织态等。

塑料粒子熔融指数标准
塑料粒子熔融指数（Melt Flow Index，简称MFI）是塑料加工过程中一个重要的物理性能参数。

它反映了塑料在一定的温度和压力下，通过标准孔径的流量。

MFI值的测量有助于预测塑料的加工性能。

MFI值的标准测量方法是利用一定质量的塑料颗粒，将其加入到加热的圆柱筒内，然后加固定的负荷在样本上并施加定压力。

样本熔融后在一定时间内从标准孔径流出的质量就是MFI值。

通常该值用g/10min表示，即每10分钟的质量流量。

根据不同材料的特性和应用，国内外制定了一些MFI值的标准。

以下是目前中国塑料品种的MFI值标准。

一、聚烯烃
聚乙烯（PE）
GB/T 3682-2018规定了聚乙烯的MFI值范围和分类。

PE根据MFI值的不同分成A、B、C、D、E、F六个等级：
A级：MFI值大于等于1900g/10min
二、工程塑料
ABS塑料
聚碳酸酯（PC）
PA6和PA66
GB/T 2941-2018和GB/T 2942-2018规定了PA6和PA66的MFI值范围。

PA6的MFI值在2.0~50.0g/10min之间。

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。

塑料熔融指数的测定也称熔体流动指数（MI），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体流动速率仪 (MeltIndexer) 。

单位： g/10min以聚乙烯为例，测试的具体操作过程是：LDR-33熔体流动速率仪升温致190℃并恒温20分钟，将待测PE原料3-4克装入LDR-33熔体流动速率仪中（槽末接有细管，细管直径为 2.095mm ，管长为 8mm ）。

原料上端藉由活塞施加2.16公斤向下压挤流出，待下测量线到槽口时按开始，仪器会自动切取，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： MI 12.3g/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。

熔融指数（Melt Flow Rate，MFR，MI，MVR），熔融指数仪Melt flow rate tester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 D1238，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。

其数值越大,代表该原料粘度越小及分子重量越小,反之则代表该塑料粘度越大及分子重量越大。

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。

塑料熔融指数测试标准塑料熔融指数测试是一种常见的塑料材料流动性能测试方法，用于评估塑料材料在熔融状态下的流动性能。

这是关于塑料熔融指数测试标准的详细介绍。

1. ASTM D1238-13a 标准测试方法ASTM D1238-13a 是由美国材料和试验协会（ASTM International）制定的标准测试方法，用于测定塑料熔融指数（Melt Flow Rate，MFR）。

该测试方法适用于流动速率在0.10 g/10 min到200 g/10 min之间的熔融塑料。

测试过程中，使用一台熔体流动速率仪（Melt Flow Rate Tester）对塑料试样进行测试。

试样通过一个加热筒，在一定的温度和负荷下被挤压通过一个标准孔口。

通过测量试样在一定时间内通过的质量，计算出熔融指数。

2. ISO 1133 标准测试方法ISO 1133 是国际标准化组织（International Organization for Standardization）制定的标准测试方法，也用于测定塑料的熔融指数。

该方法与ASTM D1238-13a类似，适用于流动速率在0.1 g/10 min到50 g/10 min之间的塑料。

ISO 1133测试方法使用一台熔体流动速率仪进行测试。

试样通过加热筒在一定温度和负荷下挤出通过一个标准孔口。

通过测量试样在一定时间内通过的质量，计算出熔融指数。

3. GB/T 3682-2000 标准测试方法GB/T 3682-2000 是中国国家标准化管理委员会（Standardization Administration of China）制定的标准测试方法，用于测定塑料的熔融流动速率。

该方法适用于流动速率在0.1 g/10 min到1000 g/10 min 之间的塑料。

测试过程中，使用一台熔体流动速率仪对塑料试样进行测试。

试样在一定温度和负荷下通过一个标准孔口挤出，并测量试样在一定时间内通过的质量，计算出熔融流动速率。

热塑性塑料的熔融指数测试规程1、主题内容与适用范围本规程用于热塑性塑料（聚乙烯，聚丙烯等）的熔融指数实验室测试本规程规定了热塑性塑料分析项目的使用的仪器、实验步骤和允许误差。

2、引用标准GB8170-87数值修约规则ISO-R1133—1981(E) ASCMD1238---82JIS—KTZA GB3682---833、名词与术语熔体的流动速率（熔融指数）：热塑性塑料的熔体流动速率是指热塑性塑料在一定的温度和负荷下，熔体每十分钟通过标准口模的重量。

用MI(MFR)表示。

4、仪器与工具RL—11A熔体流动速率测定仪及其附件JPT-2型架盘天平，称量200g，最小分度值0.2g纱布、剪刀等5、试样及其制备从批量原料中随机的抽取五包以上取样，混料后置于实验室条件下（18---22度，湿度62---18%），温湿平衡后，留到测试中使用。

6、测试条件的准备6.1RL--11A熔体流动速率仪有手动和自动两种功能，本实验室选用自动测试功能，操作前按下面板的自动按钮。

6.2料杆的移动距离的选择根据RL--11A熔体流动速率仪的说明书，建议根据预期的物料的流动速率选择距离见表一依据本公司原料的使用情况，预选活塞移动距离为25.4mm.6.3测试负荷的选择根据本实验室使用情况，参照RL--11A熔体流动速率仪上提供的相关资料，本实验室选用负荷为2160gW+E=2160GW砝码编号，重量为325gE砝码编号，重量为1835g6.4口模的内径选择依据RL--11A熔体流动速率仪的推荐值，本实验室选用内径为2.095毫米的标准口模。

6.5测试预选温度的选择参考国标及ISO标准，聚乙烯为190度，聚丙烯为230 度，纤维素酯为190度，等。

6.6测试试样量的选择本实验室根据RL--11A自动测试方式的推荐和参阅ISO标准和ASTM标准试样加入量见表二6.7各项测试条件选定后于测试前30分钟打开仪器预热，预热后偏差温度指示应在00.00上下均衡变化（正负0.2度以内），若偏差温度指示不在上述范围可调节微调钮，顺时针为升高，逆时针为降低，微调钮每转动一格约可调整0.1度，转一圈为十格，共可旋转十圈，相应度盘上方的小孔内，出现从0—9的十个数字，0和9 的对应值见RL--11A 熔体流动速率仪的说明书附表。