熔体流动速率

实验10 塑料熔体流动速率的测定1. 实验目的了解热塑性塑料熔体流动速率与加工性能的关系，掌握熔体流动速率的测试方法。

2. 实验原理熔体流动速率（MFR）的定义是热塑性树脂试样在一定温度、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MFR来表示。

熔体流动速率以前称为熔融指数（MI）。

表征高聚物熔体的流动性好坏的参数是熔体的粘度。

熔体流动速率仪实际上是简单的毛细管粘度计，结构简单，它所测量的是熔体流经毛细管的质量流量。

由于熔体密度数据难于获得，故不能计算表观粘度。

但由于质量与体积成一定比例，故熔体流动速率也就表示了熔体的相对的粘度量值。

因而，熔体流动速率可以用作区别各种热塑性材料在熔融状态时的流动性的一个指标。

对于同一类高聚物，可由此来比较出分子量的大小。

一般来说，同类的高聚物，分子量愈高，其强度、硬度、韧性、缺口冲击等物理性能也会相应有所提高。

反之，分子量小，熔体流动速率则增大，材料的流动性就相应好一些。

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或树脂与填料分头聚集(树脂流动性比填料大)，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。

由此可知，塑料流动性的好坏，与加工性能关系非常密切。

在实际成型加工过程中，往往是在较高的切变速率的情况下进行的。

为了获得适合的加工工艺，通常要研究熔体黏度对温度和切变应力的依赖关系。

掌握了它们之间的关系以后，可以通过调整温度和切变应力(施加的压力)来使熔体在成型过程中的流动性符合加工以及制品性能的要求。

由于熔体流动速率是在低切变速率的情况下获得，与实际加工的条件相差很远，因此，熔体流动速率的应用上，主要是用来表征由同一工艺流程制成的高聚物其性能的均匀性，并对热塑性高聚物进行质量控制，简便地给出热塑性高聚物熔体流动性的度量，作为加工性能的指标。

聚合物熔体流动速率的测定【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 ．掌握熔体速率仪的构造和使用方法。

【实验原理】衡量聚合物流动性能的指标有熔体流动速率、粘度等。

熔体流动速率（MFR）是指热塑性塑料在规定温度和负荷下，熔体每10min 通过标准口模的质量（单位：g／10 min）。

在塑料成型加工中，熔体流动速率是用来衡量塑料熔体流动性的一个重要指标，其测量仪器通常称为塑料熔体流动速率测试仪（或熔体指数仪）。

对于同一种高聚物，在相同的条件下，若所得的MFR愈大，该塑料熔体的平均分子量愈低，成型时流动性愈好。

但此种仪器测得的流动性能指标，是在低剪切速率下测得的，不存在广泛的应力应变速率关系，因而不能用来研究塑料熔体粘度和温度、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。

测定结构不同的高聚物熔体流动速率，所选择的温度、负荷、试料用量、切割时间等各不相同，其规定标准如表1。

此法测定熔体流动速率简单易行，对材料的选择和成型工艺条件的确定有其重要的实用价值，工业生产上采用十分广泛．【实验用品】1．仪器本实验采用XRL－500型熔体流动速率仪，该仪器由试料挤出系统和加热控制系统两部分组成，其面板及主体结构分别如图20－l和20－2所示。

标准口膜长度：8.00 mm ±0.025 mm；标准口膜内径：f2.095 mm ±0.005 mm，f1.180 mm ±0.010 mm；活塞杆长度：255 mm ±0.10mm，直径：9 mm；活塞杆头长：6.35 mm ±0.10 mm，直径：f9.55 mm ±0.06 mm。

2．试样聚氯乙烯粒料。

图20－1 XRL－500型熔体流动速率仪的面板图20－2 XRL－500型主体结构示意图1. 砝码；2.砝码托盘；3.活塞；4.炉体；5.控制元件；6.标准口模；7.隔热套；8.温度计；9.隔热层；10.料筒；11.托盘；12.隔热垫【实验步骤】样品称取：1．聚氯乙烯4.0g，选192℃，负荷2160g。

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。

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。

讨论熔体流动速率的用途熔体流动速率是指熔体在给定条件下通过单位时间内通过一定截面积的速度。

它在工程、科研和生产中具有重要的应用价值。

首先，熔体流动速率在工程领域中有许多应用。

例如，在注塑成型中，熔体流动速率决定了塑料在模具中的填充速度和充实性能，进而影响成型件的质量和性能。

通过合理控制熔体流动速率，可以避免浇口处的气体夹杂、短充、长充等缺陷，提高成型件的强度和表面质量。

此外，在铸造和锻造等金属加工中，熔体流动速率可以控制铸件的结晶组织和宏观性能，例如通过增加熔体流动速率来减少铸件中的缺陷，提高材料的耐用性和韧性。

其次，熔体流动速率在科研领域中也有广泛的应用。

例如，在液相传质和反应过程中，熔体流动速率可以决定反应物与催化剂之间的接触频率和速度，从而影响反应速率。

研究熔体流动速率可以帮助科学家了解反应动力学和传质机制，并优化反应条件和催化剂的设计，提高反应效率和产物选择性。

此外，熔体流动速率还可以用于流变学研究中，通过测量熔体在不同剪切速率下的黏度变化，可以揭示熔体内部的流动机制和流变行为，为新材料的设计和合成提供理论依据。

最后，熔体流动速率在生产过程中也有实际的应用价值。

例如，在玻璃制造中，熔体流动速率可以决定玻璃在制造过程中的融化速度和形成的玻璃瓶的表面光洁度和透明度。

通过调整熔体流动速率和温度，可以控制玻璃的成型和凝固过程，确保玻璃制品的质量和性能。

此外，在钢铁冶炼中，熔体流动速率可以决定炼钢过程中熔渣和氧化物的分离效果，影响钢水中的杂质含量和钢的纯度。

通过改变熔体流动速率和磁场，可以优化冶炼过程，提高钢的质量和冶炼效率。

综上所述，熔体流动速率在工程、科研和生产中具有重要的应用价值。

通过研究和控制熔体流动速率，可以提高材料的成型和性能，揭示反应动力学和传质机制，优化生产过程，提高产品质量和工业效益，对于促进工业发展和科学进步具有重要意义。

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。

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。

熔体流动速率仪的测试方法有哪些熔体流动速率仪常见问题解决方法熔体流动速率仪的测试方法有以下4种：依据方法A对于熔融指数的测定；熔体质量流动速率（MFR）在这个方法中，挤出物在指定的时间内切下，然后在分析天平上称出被切下的挤出物的质量。

测试结果是每个单元时间内挤出的质量，单位为g/10 min。

所得到的MFR结果的质量与切割时间和所称质量的精度有关。

假如MFR指数比较低，需要使用较长的切割时间时，我们建议使用手动切割。

依据方法B对于熔融指数的测定；熔体体积流动速率（MVR）这个方法需要熔融指数仪/ 挤压式塑性计配备一个活塞位移传感器。

MVR结果是在单位时间内测量挤出的材料体积得出的，单位为cm/10 min。

从在确定时间内活塞的移动位移计算得到。

这个方法显著的优势是除去机械切割。

具有同步记录活塞位移和测试时间的特性，同时可达到高度，即使是对于短测量时间和小活塞位移的情况。

依据不同的材料、精度需求和MVR结果，同一个料桶可以测试多40个单独的测量。

依据方法C中的熔融指数测定常用高为8.00mm的料桶和直径为2.095mm的料口。

MFR值测量优于标准中建议的75 g/10 min，一个“半高/半口径”料桶的尺寸4.00/1.050mm。

这是专为ASTM D1238方法C设计的。

方法D中的熔融指数测量— ASTM D1238：多步骤测量对于很多聚烯烃，通常需使用不同的力值测量MVR和流动速率比（FRR）。

当使用简单的熔融指数仪时，需测试多次填料。

熔融指数仪配有一个自动变换砝码单元，可以测量单个填料在不同力值下的结果。

熔体流动速率仪的操作步骤熔体流动速率仪是指热塑性塑料在确定温度和负荷下，熔体每10分钟通过标准口模的质量或体积。

本仪器只适用质量法熔体流动速率（MFR）的测定，其数值可以表征热塑性塑料在熔融状态时的粘流特性。

仪器构造：紧要由加热炉和控温系统两部分构成，仪器下部的掌控箱内为控温系统部分，它接受单片机调功率控温方式，抗干扰本领强，控温精度高，掌控稳定。

pa66熔体流动速率PA66熔体流动速率是指聚酰胺66（Nylon 66）熔体在一定条件下的流动能力。

熔体流动速率通常用熔体流动速率指数（MFI）来衡量，即单位时间内熔体能够通过标准孔口的质量。

PA66是一种高分子聚合物材料，具有良好的综合性能，广泛用于工程塑料、纺织品、汽车零件等领域。

熔体流动速率是制造、加工过程中需要考虑的重要参数之一。

首先，PA66熔体流动速率受物料温度的影响。

随着温度的升高，聚酰胺66分子间的相互作用减弱，分子链活动性增加，流动性提高，熔体流动速率也增加。

但是过高的温度会导致熔体降解，影响材料的性能，因此需要在合适的温度范围内进行加工。

其次，熔体流动速率还受物料压力的影响。

增加熔体的压力可以提高其流动速率，这是因为增加压力可以促使熔体通过狭窄孔口，使分子链更容易滑动。

但是过高的压力也会导致熔体流动性不稳定，产生挤出量不均匀的问题，影响制品的质量。

另外，熔体流动速率还受聚酰胺66分子结构的影响。

PA66分子结构独特，由两个酰胺基团和两个己二酸基团组成，结构稳定。

同时，聚酰胺66分子链之间存在较强的氢键，使得分子链之间的相互作用增强，熔体流动性减弱。

因此，PA66熔体流动性相对较低，对应的熔体流动速率较小。

此外，添加剂也会对熔体流动速率产生影响。

在PA66的加工过程中，可以添加润滑剂、抗氧剂等助剂来改善熔体的流动性，提高熔体流动速率。

这些添加剂可以降低分子链之间的摩擦力，减少熔体的粘滞阻力，从而增加流动速率。

需要注意的是，不同厂家生产的聚酰胺66材料可能存在差异，其熔体流动速率也会有所不同。

因此，在实际应用中需要根据具体材料的特性和工艺要求来选择合适的材料和工艺参数，以获得满足要求的制品。

总结起来，PA66熔体流动速率受多种因素的影响，包括温度、压力、聚酰胺66分子结构以及添加剂等。

了解和控制这些因素，能够帮助优化材料的加工工艺，提高制品的质量和生产效益。

熔体流动速率测试标准熔体流动速率测试是塑料工业中常用的一项测试方法，用于评估塑料材料的流动性能。

在塑料加工过程中，熔体的流动速率对产品的质量和性能有着重要的影响。

因此，制定一套科学合理的熔体流动速率测试标准对于塑料工业的发展至关重要。

首先，熔体流动速率测试标准应该具备准确性。

准确性是任何测试标准的基本要求，也是保证测试结果可靠性的关键。

在熔体流动速率测试中，应该明确测试方法、测试设备和测试条件等方面的要求，以确保测试结果的准确性。

同时，还应该建立一套完善的质量控制体系，对测试设备进行定期校准和维护，以保证测试结果的可靠性和可重复性。

其次，熔体流动速率测试标准应该具备适用性。

不同类型的塑料材料在熔体流动性能上存在差异，因此，测试标准应该考虑到不同类型的塑料材料的特点和需求。

例如，对于高流动性的塑料材料，测试标准应该采用较大的试样尺寸和较高的测试温度，以保证测试结果的准确性。

而对于低流动性的塑料材料，则需要采用较小的试样尺寸和较低的测试温度，以避免试样熔体在测试过程中的过度分解和降解。

此外，熔体流动速率测试标准还应该具备可操作性。

测试标准应该明确测试人员的资质要求和培训要求，以确保测试人员具备足够的专业知识和技能。

同时，测试标准还应该提供详细的测试操作步骤和注意事项，以指导测试人员正确进行测试。

此外，还应该提供常见问题的解答和故障排除的方法，以帮助测试人员解决测试过程中遇到的问题。

最后，熔体流动速率测试标准还应该具备可比性。

可比性是指不同实验室在相同条件下进行测试时，得到的测试结果应该具有一致性。

为了保证测试结果的可比性，测试标准应该明确测试条件的要求，包括测试温度、试样尺寸、试样制备方法等。

同时，还应该建立一套统一的数据处理和结果评定方法，以确保不同实验室得到的测试结果具有可比性。

总之，熔体流动速率测试标准的制定对于塑料工业的发展具有重要意义。

准确性、适用性、可操作性和可比性是熔体流动速率测试标准的基本要求，只有满足这些要求，才能够为塑料工业提供科学可靠的测试方法，推动塑料材料的研发和应用。

熔体流动速率的定义
熔体流动速率是指在特定温度和压力下，液态物质在单位时间内通过
管道或管道截面积的量。

其通常用体积流量或质量流量来表示，常见
的单位有升/秒、升/分钟、千克/小时等等。

熔体流动速率通常是在工业生产中的液体输送或加工中所需的一个关
键参数。

了解熔体流动速率的重要性，可以帮助更有效地控制生产过程，确保流体系统按照预期的方式运行。

通常情况下，熔体流动速率可根据系统中液体受到的压力差计算得出。

液体在管道内流动受到的阻力主要由摩擦阻力、惯性阻力和阻力损失
构成。

熔体流动时的摩擦阻力由管道内表面粗糙度、管径以及管道长
度等因素影响。

惯性阻力则取决于流体的密度、粘度和流速等参数，
这些参数也会导致熔体的流态发生变化，例如层流与湍流。

在熔体流动速率的计算与预测中，需要对熔体的物理参数进行测量和
考虑。

例如，熔体的密度和粘度随温度的变化较大，需要进行温度变
化下的数据收集。

熔体中含有的固体颗粒、气泡等也会影响流速以及
流体的性质，需要考虑到这些因素。

总之，熔体流动速率是工业生产中一个十分重要的参数，对于设备运
行、生产控制等方面起着至关重要的作用。

准确了解熔体的流态特性，有利于提高生产效率和降低生产成本，提高工业生产的质量和安全性。