熔体流动速率的测定及热变形温度测定
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实验38 塑料熔体流动速率的测定一、实验目的1. 了解热塑性塑料熔体流动速率与加工性能之间的关系。
2. 学习掌握SRZ-400C型熔体流动速率测定仪的结构和工作原理。
3. 掌握熔体流动速率的测定方法。
二、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,单位是g/10min,通常用MFR来表示。
熔体流动速率也称为熔融指数(MI)。
在相同条件下(同一种聚合物,同温、同负荷),溶体流动速率越大,流动性越好;相反,溶体流动速率越小,则流动性越小,流动性差。
衡量高聚物流动性能的指标主要有熔体流动速率、表观粘度、可塑度、门尼粘度等。
大多数热塑性树脂都可用它的熔体流动速率来表示其黏流态时的流动性能。
不同途径和不同加工方法对高聚物的熔体流动速率有不同的要求。
一般情况下注射成型的聚合物熔体流动速率较高,但是通常测定MI的不能说明注射或挤出成型时聚合物的实际流动性,因为在荷重2160g的条件下,熔体剪切速度约为10-2~10-1s-1,属于低剪切速度下的流动,远比注射或挤出成型加工中通常的加剪切速率(102~104s-1)范围低。
由于熔体流动速率测定仪具有结构简单、方法简便的优点。
用MI能方便的表示聚合物流动性高低。
所以对成型加工中材料的选择和适用性有参考的实用价值。
ASTMD12138规定了常用高聚物的测试方法,测试条件包括:温度范围为120~300℃,负荷范围0.325~21.6kg(相应压力范围为0.046~3.04MPa)。
在这样的测试范围内,MFR值在0.15~25之间的测量是可信的。
熔体流动速率MFR的计算公式为:MFR=600W/t (38-1)式中MFR——熔体流动速率,g/10min;W——样条段质量(算术平均值),g;t——切割样条段所需时间,s。
测定不同结构的树脂熔体流动速率,所选择的测试温度、负荷压力、试样用量及实验时取样的时间等都有所不同。
实验一熔体流动速率的测定塑料熔体流动速率(MFR):是指在一定温度和负荷下,塑料熔体每10min通过标准口模的质量。
实验原理:一定结构的塑料熔体,若所测得MFR愈大,表示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。
因而不能用来研究塑料熔体粘度与温度,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。
(1)为什么要分段取样?答:分段取样取平均值能使实验结果更精确,且利于去除坏点,减小试验误差。
(2)哪些因素影响实验结果?举例说明。
答:①标准口模内径的选择不同的塑料应选择不同的口模内径,否则实验误差较大。
②实验温度物料的形态与温度有关,不同的温度下,物料的熔体流动速率不同。
③负荷不同负荷下,压力不同则影响样条质量。
实验二扫描电子显微镜观察物质表面微观结构背散射电子背散射电子是被固体样品中的原子核反弹回来的一部分入射电子,其中包括弹性背散射电子和非弹性背散射电子。
背散射电子来自样品表层几百纳米的深度范围,被散射电子系数可用л=KE m表示,式中,K,m均为与原子序数有关的常数。
因此,它的产额能随样品原予序数增大而增多.所以不仅能用作形貌分折,而且可以用来显示原子序数衬度,定性地用作成分分析。
二次电子在入射电子束作用下被轰击出来并离开样品表面的样品的核外电子叫做二次电子。
二次电子的能量较低,一般都不超过8×10-19J(50ev),大多数二次电子只带有几个电子伏能量,因此二次电子逃逸深度一般只在表层5-10nm深度范围内。
二次电子发射系数与入射电子和样品表面法线夹角а的关系可用σа=σ/cosа表示,可见样品的棱角、尖峰等处会产生较多的二次电子,因此,二次电子对样品的表面形貌十分敏感,能非常有效的显示样品的表面形貌。
二次电子的产额和原子序数之间役有明显的依赖关系。
所以不能用它来进行成分分折。
实验3 热塑性塑料熔体流动速率的测定熔体流动速率(Melt Flow Rate,MFR熔融指数)系指热塑性塑料在一定温度和负荷下,熔体10分钟通过标准口模的质量。
1.实验目的(1)掌握熔体流动速率仪的使用方法(2)了解熔体流动速率的意义及与塑料加工性能之间的关系(3)了解熔体流动速率在热塑性塑料工业化生产中的重要意义2.实验原理MFR采用标准化的熔体流动速率仪测定。
测试温度由仪器自动控制,试样的外形可以是颗粒、粉料、小块、薄片或其他形状。
对于吸湿性试样,试验前必须按产品标准规定进行干燥处理。
对于同一种高聚物,在相同的条件下,MFR越大说明其流动性越好。
但对不同的高聚物,由于测定时所规定的条件不同,因此不能用MFR的大小来比较它们的流动性。
此外,MFR的值的大小还有试样测试时的荷重条件有关。
一般来讲,荷重越重,MFR值越大。
故一般给出MFR值时应注明荷重,例如,以HDPE为例,在190℃,2160g荷重条件下的熔体流动速率可表示为MFR。
190/2160不同的加工条件对高聚物的MFR有不同的要求。
一般地,注射成型要求树脂的MFR值较高,即流动性较好;挤出成型的树脂,其MFR较低为宜;吹塑成型用的树脂,其MFR介于以上二者之间。
另外,MFR值在PE和PP的工业生产上也有重要意义。
3.实验步骤(1)将仪器擦拭干净,调至水平。
(2)将仪器升温至规定温度,恒温至少15分钟。
(3)称取3g左右试样,将试样加入料筒,用活塞压紧。
预热四分钟后加上所(4)在任何一个条件下,先按下切料按钮切除料条并开始计时,10S后再切出料条。
料条冷却后,将所得到料条用天平称重。
至少重复五次,若所切样条中重量最大值和最小值之差超过平均值的10%,则需重新实验。
(5)每次试验后,用纱布裹住擦洗工具趁热擦洗料筒和口模。
然后关闭电源,将实验物品归位。
(6)熔体流动速率可按下式计算:MFR=600×W/10,式中W为料条重量。
(7)实验报告应注意包括以下内容:试样的名称,物理形状;口模的内径,测试条件,实验现象与结果。
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。
熔体流动速率的测定实验报告一、实验目的1、了解熔体流动速率的定义和意义。
2、熟悉并掌握熔体流动速率测定仪的使用方法。
3、学会通过实验测定不同塑料材料的熔体流动速率,并分析其性能特点。
二、实验原理熔体流动速率(MFR),也称为熔融指数(MI),是指热塑性塑料在一定温度和负荷下,熔体每 10 分钟通过标准口模的质量,单位为g/10min。
在规定的温度和负荷下,将待测塑料加入到熔体流动速率测定仪的料筒中,加热使其熔融。
然后,在规定的活塞压力作用下,熔融的塑料通过标准口模挤出。
通过测量在一定时间内挤出的塑料质量,即可计算出熔体流动速率。
三、实验设备及材料1、熔体流动速率测定仪:包括料筒、活塞、加热装置、温度控制系统、负荷装置和切割装置等。
2、天平:精度为 001g。
3、标准口模:根据不同的塑料材料选择合适的口模尺寸。
4、待测塑料材料:如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等。
四、实验步骤1、准备工作检查仪器是否正常,清理料筒和口模,确保无杂质残留。
根据待测塑料材料选择合适的标准口模,并安装到仪器上。
将天平调零。
2、称取试样按照相关标准,称取一定质量的待测塑料试样,精确至 001g。
3、装料将称好的试样加入到料筒中,尽量避免试样粘在料筒壁上。
4、设定实验条件根据待测塑料材料的种类,设定合适的温度和负荷。
启动加热装置,使料筒温度达到设定值,并保持恒温一段时间,以确保试样充分熔融。
5、开始实验当料筒温度稳定后,在活塞上加上规定的负荷。
启动切割装置,按照一定的时间间隔(通常为 1min 或 30s)切割挤出的塑料条。
6、测量与记录用天平称量切割下来的塑料条的质量,精确至001g,并记录下来。
重复测量多次,以获取较为准确的数据。
7、实验结束实验完成后,取出剩余的试样,关闭仪器电源,清理仪器。
五、实验数据处理1、计算每次切割的塑料条质量平均值。
2、根据以下公式计算熔体流动速率(MFR):MFR =(600×m)/t其中,MFR 为熔体流动速率(g/10min),m 为平均切割质量(g),t 为切割时间间隔(s)。
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。
一、实验目的1. 掌握热塑性高聚物熔融指数的测定方法.2。
了解聚合物熔融指数的测定条件。
二、实验原理熔融指数(Melt Flow Rate,MFR,MI,MVR),全称熔体流动指数,是指在一定温度和负荷下,聚合物熔体每10min通过标准口模的质量,是评价热塑性聚合物熔体流动性的一个重要指标.虽然熔融指数能很方便地表示热塑性聚合物的流动性高低,但是熔融指数测定时的剪切速率远低于成型过程中的实际剪切速率,故熔融指数不能完全代表成形时的实际流动能力,所以,熔融指数对于热塑性聚合物成形时材料的选择和工艺条件的设定具有一定的参考价值。
此外,对于同一种聚合物,在相同的条件下,单位时间内流出量越大,熔体流动速率就越大,流动性越好,说明其平均分子量越低,因此可作为生产上的品质控制。
(一)熔融指数仪结构示意图图1 熔融指数仪结构示意图1-出料孔;2—保温层;3—加热器;4—柱塞;5—重锤;6—热电偶测温管;7-料筒(二)测定方法(参照GB/T 3682-2000)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。
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.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ISO 1133:1997标准中明确提出,我国的标准GB/T 3682—2000也作了相应修订。
1。
质量法(参照GB/T 3682—2000中:6 方法A)式中:θ——试验温度,℃;m nom——标称负荷,kg;m——切段的平均质量,g;t ref—-参比时间(10min),s(600s);t—-切段的时间间隔,s。
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。
实验10 塑料熔体流动速率的测定实验原理:塑料熔体流动的速率是评价塑料流动性能的一个重要指标。
流动速率大小与塑料的粘度密切相关,粘度越小,流动速度越大。
本实验利用流动速率来评价塑料的流动性能,并通过测定流动时间和毛细管的尺寸来计算出其流动速率。
实验仪器:1.流量瓶2.毛细管3.计时器4.塑料流量计实验步骤:1.准备工作:将计时器设置为00:00,将流量瓶放在平稳的水平台上,并将毛细管浸入到瓶内,确保毛细管的顶端与液面平齐,注意不要碰触到膜面。
2.选择合适的毛细管:根据塑料的特性和所测流量的大小选择合适的毛细管。
毛细管要求直径均匀,内面光滑平整。
为避免误差,每次使用同一支毛细管。
3.预热:将试验塑料放置在釜中加热,待直接熔融,然后再停止加热,待5分钟后,保持稳定的温度。
4.测量流量:取出已经熔融的试样,用施加定压法在塑料流量计中挤出试样,将挤出的塑料熔体用毛细管吸取,快速放入流量瓶中,开始计时,待液面下降到一定位置后,记录下时间t1。
等到液面下降到底部时,再次记录下时间t2。
重复两次,计算平均值。
5.计算流动速率:根据公式计算出流动速率:V=[(m×L)/A]×[t/(t2-t1)]其中,V为流动速率,m为试样质量,L为毛细管长度,A为毛细管截面积,t1为液面下降到一定位置的时间,t2为液面下降到底部的时间,t2-t1为流动时间。
实验注意事项:1.在取毛细管样品时应快速进行,防止样品在毛细管中结晶。
2.准确记录下液面下降的起始和结束时间,避免时间误差带来的实验误差。
3.试样应事先熔融,热力学状态应达到平衡稳定状态,以及保持恒定温度,否则会对实验结果产生影响。
实验结果与分析:通过上述测量和计算,我们得出了试样的流动速率,从而进一步评价了塑料的流动性能。
若流动速率越大,则说明塑料的流动性能越好,反之,则说明塑料的流动性能较差。
实验结果可根据相关标准或应用需求进行比对和评判。
若实验结果误差较大,则需针对实验操作、数据统计等方面加以改进和提高,以提高实验结果的准确性。
熔体流动速率的测定实验报告一、实验目的本实验旨在测定不同聚合物材料的熔体流动速率(MFR),以评估其流动性和加工性能。
通过实验,掌握熔体流动速率测定仪的操作方法,理解熔体流动速率与聚合物分子结构、分子量分布以及加工条件之间的关系。
二、实验原理熔体流动速率(Melt Flow Rate,MFR),也称为熔融指数(Melt Index,MI),是指在一定的温度和负荷下,聚合物熔体在 10 分钟内通过标准毛细管的质量,单位为 g/10min。
聚合物的熔体流动速率与其分子量、分子结构、支化程度以及加工条件等因素密切相关。
一般来说,分子量越大,熔体流动速率越小;分子链的支化程度越高,熔体流动速率越低。
此外,加工温度和负荷的变化也会对熔体流动速率产生影响。
本实验采用的是熔体流动速率测定仪,其工作原理是在规定的温度和负荷下,将聚合物熔体通过标准毛细管挤出,通过测量挤出的熔体质量来计算熔体流动速率。
三、实验仪器与材料1、实验仪器熔体流动速率测定仪:包括加热炉、温度控制系统、加载装置、毛细管和测量装置等。
天平:精度为 001g。
刮刀。
镊子。
2、实验材料聚丙烯(PP)颗粒。
聚乙烯(PE)颗粒。
四、实验步骤1、仪器准备接通熔体流动速率测定仪的电源,设置实验温度。
根据所测聚合物的种类,选择合适的温度。
例如,对于聚丙烯,通常设置温度为 230℃;对于聚乙烯,通常设置温度为 190℃。
等待加热炉升温至设定温度,并稳定一段时间,以使温度均匀。
2、称样用天平称取一定质量的聚合物样品,一般为 4 6g。
称样量应根据聚合物的熔体流动速率大小进行调整,以保证测量结果的准确性。
3、装料用刮刀将称好的样品小心地装入料筒中,并用压实杆压实,以排除气泡和空隙。
4、加载将加载杆放入料筒中,施加规定的负荷。
负荷的大小通常根据聚合物的种类和测试标准进行选择。
5、测量待温度稳定且负荷施加到位后,按下测量按钮,开始测量。
聚合物熔体在负荷的作用下通过毛细管挤出,同时记录挤出时间。
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。
通常使用第一种溶体流动速率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。
简述熔体流动速率仪测量的步骤熔体流动速率仪是一种用于测量熔体流动速率的仪器,它可以帮助我们了解熔体在不同条件下的流动性能,从而为工业生产提供重要的参考数据。
下面,我们将详细介绍熔体流动速率仪的测量步骤。
第一步:准备工作在进行熔体流动速率的测量之前,我们需要准备一些必要的工具和材料。
首先,我们需要准备一台熔体流动速率仪,这是测量的核心设备。
其次,我们需要准备一些熔体样品,这些样品应该具有代表性,可以反映出不同条件下的熔体流动性能。
最后,我们还需要准备一些实验室用具,如量筒、温度计、计时器等。
第二步:样品制备在进行熔体流动速率的测量之前,我们需要对样品进行制备。
首先,我们需要将样品加热至熔化状态,并保持一定的温度。
然后,我们需要将样品倒入熔体流动速率仪中,并调整仪器的参数,使其适应当前的实验条件。
最后,我们需要等待一段时间,让样品充分稳定,以便进行后续的测量。
第三步:测量流动速率在样品稳定之后,我们可以开始进行熔体流动速率的测量。
首先,我们需要将熔体流动速率仪中的样品加热至一定温度,并保持一定的压力。
然后,我们需要打开仪器的流量计,记录熔体从仪器中流出的时间和体积。
最后,我们可以根据记录的数据计算出熔体的流动速率。
第四步:数据处理在完成熔体流动速率的测量之后,我们需要对数据进行处理。
首先,我们需要将记录的时间和体积数据转换为流量数据。
然后,我们可以根据流量数据计算出熔体的平均流动速率。
最后,我们可以将测量结果与其他实验数据进行比较,以便更好地了解熔体在不同条件下的流动性能。
总结:熔体流动速率仪是一种非常重要的实验设备,它可以帮助我们了解熔体在不同条件下的流动性能。
在进行熔体流动速率的测量之前,我们需要准备好必要的工具和材料,并对样品进行制备。
在测量过程中,我们需要注意仪器的参数设置和数据记录。
最后,我们需要对数据进行处理,以便更好地了解熔体的流动性能。
实验一热塑性塑料熔体流动速率的测定实验一热塑性塑料熔体流动速率的测定一、目的要求1.了解热塑性聚合物熔体流动速率的实质和测定意义.2.学习掌握XRZ-400型融体流动速率测定仪的使用方法。
3.测定聚丙烯树脂的熔体流动速率。
二、原理聚合物流动性即可塑性是一个重要的加工性能指标,他对聚合物材料的成型和加工有重要意义,而且又是高分子材料的应用和开发的重要依据。
大多数热塑性树脂材料都可以用他的熔体流动速率来表示其粘流态时的流动性能,熔休流动速率是指在一定温度和负荷下,聚合物熔体10min通过标准口模的质量。
通常用英文缩写MFR(Melt Flow Rate)表示。
在相同的条件下,单位时间内流出量越大,熔体流动速率就越大,这对材料的选用和成型工艺的确定有重要实用价值。
但是有一些热塑性塑料是不能用熔体流动速率来表示的。
例如聚四氟乙烯和聚氯乙烯,前者在熔融态没有宏观流动,后者则是热敏性塑料,其分解温度低于流动温度,不能在熔态测定其流动性能。
聚氯乙烯通常用其1%的二氯乙烷溶液的绝对粘度来表征其流动性能,作为加工条件及应用的选择依据。
热固性树脂通常是含有反应基团的低聚物,合成树脂厂通常用粘度或滴落温度来衡量其流动性和分子量的大小,粘度越低流动性就越好,并由此作为加工成型与应用的依据。
热固性树脂受热时有一个流动温度区间,在这个区间内,温度越高粘度越低,但是树脂的交联固化就会越块因而对加工不利。
而流动性太好也会导致溢料或者填料与树脂接头处缺陷,影响成型过程和产品质量。
热固性塑料的流动性通常用拉西格流程法测定的。
其原理是在一点温度、压力和压制时间内,一定量热固性塑料经拉西格流动模型压制成型时,测量物料在模型内棱柱体流槽中所得的杆状试样长度(mm),杆状试样越长流动性越好,反之越差。
橡胶胶料的流动性有多种测定方法,通常有威廉可塑度和门尼粘度法等。
本实验要求测定聚丙烯树脂的熔体流动速率。
聚丙烯是常用的热塑性树脂。
在热塑性塑料成型和合成纤维纺丝的加工过程中,MFR是一个衡量流动性能的重要指标。
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热塑性塑料熔体流动速率测定(一)实验目的掌握用熔体流动速率仪 ( 熔体指数测定仪 ) 测定热塑性塑料熔体流动速率的方法,以预测塑料加工工艺性能,并建立起熔体流动速率与聚合物相对分子质量大小的关系。
了解仪器的结构、工作原理和使用方法。
(二)实验原理塑料熔体在规定的温度和负荷 ( 压力 ) 作用下, 10min 通过标准口模的质量 (g) 称为该塑料的熔体流动速率(MFR) ,测得结果表示为: g / 10min 。
该项检测常用于衡量塑料在熔融状态下的流动性相熔体粘度的大小,以预测热加工时流动的难易、充模速度的快慢等工艺问题。
同时,由于熔体流动速率与聚合物相对分子质量高低有密切关系,对于相同分子结构的聚合物,熔体流动速率越大,平均相对分子质量越小,因此,熔体流动速率还可以作为制品选材或用材的参考依据。
(三)试祥与仪器 1 .试样试样的形状为颗粒状、粉状、小块状、薄片状或其他形状。
吸湿性塑料的试样,实验前必须按产品标准规定的条件进行严格干燥,否则从仪器毛细管挤压出的料条必定出现气泡等缺陷。
2 .仪器熔体流动速率仪可因生产厂家的不同、型号不同而控制和操作方式有所不同,但基本原理是相同的。
本实验对仪器的要求是能提供恒温恒压力的挤出速率、并且温度和负荷可调。
(1) 仪器结构熔体流动速率仪的基本结构见图 (2) 仪器组成①熔体压出系统料筒:用抗腐蚀不锈钢制造,硬度大于 300Hv ,长度160mm ,内径φ (9 . 550 ± 0 . 025)mm 轴线弯曲度不大于 0 . 02 / 100 ,圆筒内壁 ( 光洁度不低于▽8) 的粗糙度 Ra(0 . 32 一 0 . 63) μ m 。
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60s
2.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/mg
45
126.6
45
125.5
45
121.8
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。
c.料筒温度:料筒温度如果不稳定将导致测得的熔体流动速率不稳定。
d.实验前料筒是否清洗干净:若实验前料筒清洗不干净将会导致测得物料的熔体流动速率不准确。
此外,由于熔体流动速率是一个相对值,不同物料的熔体流动速率之间进行比较的话必须测试的条件要相同。
2.不能进行MFR测定的热塑性聚合物材料:
分子量太低或太高的物料不能进行MFR测定,前者由于熔体粘度太低,很快就从料筒内流完,测得的数据偏差将很大,后者由于熔体粘度过大,会使得测试时间过长。
分子量分布太宽的聚合物物料也不能进行MFR测定,原因如前所述。
此外,某些刚性聚合物也不能进行MFR测定,原因是还没熔化就分解了。
热变形温度测定
实验目的
1.了解高分子材料弯曲负载热变形温度(简称热变形温度)测定的基本原理。
2.了解高分子材料弯曲负载热变形温度(简称热变形温度)的测定方法。
实验原理
本方法是测定高分子材料试样浸于一种等速升温的合适液体传热介质中时,在简支梁式的静弯曲负载作用下,试样弯曲变形达到规定值时的温度,即弯曲负载热变形温度(简称热变形温度)。
热变形温度适用于控制质量和作为鉴定新品种热性能的一个指标,但不代表其使用温度。
本方法适用于在常温下是硬质的模塑材料和板材。
原料与仪器
1.主要原材料
截面为矩形的苯乙烯塑料长条2块(120mm×15mm×10mm,试样外观透明)、硅油
2.主要仪器设备
RW-3热变形试验仪(河北省承德市试验机厂)1台,WK-1塑料维卡、热变形性能测试控制系统(四川大学制)1套,DW-2型多功能电动搅拌机(巩义市英峪予华仪器厂)1
台,水银温度计1支,砝码1套。
实验条件及操作
1. 实验条件:
升温速率120℃/h,叠加砝码为A,C,D 各一个(2626g ),负载杆、压头的质量为210g ,变形测量装置的质量为70g ,两支座中心间距离为100mm ,高为15mm 的一面垂直对称地放置在两支座上,实验时试样位于液面下35mm 以下,温度计水银球在试样两支座的中点附近,与试样相距在3mm 以内,但不触及试样。
2. 实验操作流程
实验结果
1. 应加砝码质量(M )的计算:
2
12
2
6
2
9
33
23g 2 1.8510(15)10/10
/2107039.8/1001/10001/1000bh M m m l
M Pa m m m m N m M Pa m m m
g g
N kg m m kg g m m m
g
σ--=
--⨯⨯⨯⨯⨯ =
--⨯⨯⨯⨯ =2552
式中,σ为试样最大弯曲正应力(1.85Mpa ),b 为试样的宽度(10mm ),h 为试样的高度(15mm ),l 为两支座中心间距离(100mm ),m 1为负载杆、压头的质量(210g ),m 2为变形测量装置的质量(70g )。
2. 实验测得的热变形温度平均值(T )的计算
T =(T 1+T 2)/2
=(91.0℃+88.5℃)/2
=89.25℃
式中,T 1,T 2为两组平行样测得的热变形温度。
讨论及思考
1. 热变形温度的测试中可能引入误差的步骤:
a .试样固定在支架上的环节:若固定不稳,将会导致测得的热变形温度值不准。
b .温度计插入时:若温度计离试样的距离太远,测得的温度不能代表聚合物的热变形温度;若与试样接触,则可能阻碍试样的受热时形变,同样导致测得的热变形温度不准。
c .搅拌器开启后:若转速过低,将导致温度计的波动大,增大误差。
d .调变形测量计读数至零的环节:若调得不准,将造成巨大的误差。
e .升温的过程:升温对聚合物形变有巨大影响,必须参照有关标准进行升温,否则测得热变形温度不具备代表性。
2. GB 标准是该实验两组数据之差不得超过2℃,超过则实验失败。
但是我们的差值为2.5℃,应该不符合要求,造成的误差原因见上题分析。