一。 基本概念
1.什么是熔體流動速率?
圖1是熔體流動速率試驗的結構示意圖。料筒外面包裹的是加熱器,在料筒的底部有一只口模,口模中心是熔體擠壓流出的毛細管。料筒內插入一支活塞桿,在桿的頂部壓著砝碼。
熔體流動速率的測試方法試驗時,先將料筒加熱,達到預期的試驗溫度后,將活塞桿拔出,在料筒中心孔中灌入試樣(塑料粒子或粉末),用工具壓實后,再將活塞桿放入,待試樣熔融,在活塞桿頂部壓上砝碼,熔融的試樣料通過口模毛細管被擠出。
塑料熔體流動速率(MFR),以前又稱為熔體流動指數(MFI)和熔融指數(MI)。
1. 1定義
熔體流動速率是指熱塑性材料在一定的溫度和壓力下,熔體每10min通過標準口模的質量,
單位為g/10min.
1.2 影響試驗結果的因素
a. 負荷:加大負荷將使流動速率增加;
b. 溫度:在試樣允許的前提下,升高溫度將使流動速率增加,如果料筒內的溫度分布不均勻,
將給流動速率的測試帶來很明顯的不確定因素;
c.關鍵零件(口模內孔、料筒、活塞桿)的機械制造尺寸精度誤差使測試數據大大偏離。粗糙度達不到要求,也將使測試數據偏小。
2. 意義
熔體流動速率表征了熱塑性聚合物的熔體的流動性能,通過對它的測量可以了解聚合物的分
子量及其分布、交聯程度,以及加工性能等等。
二。 熔體流動速率試驗的技術要求
熔體流動速率的測試方法由于溫度、負荷、機械零件的任何一項偏差,都會導致試驗結果的不正確,因此,為了保證
試驗結果的正確性,必須對這些參數很具體地確定下來。
1. 溫度
由于在本試驗中,唯有溫度是動態參數,對試驗的結果影響也很大,因此對溫度的技術參數
規定得很細致。有的廠家生產的各種儀器(還有如恒溫槽,維卡軟化點,等等)凡有溫度指標的,均標上“溫控精度”這一項,其實是對用戶提供了一個貌似高精度而實則是沒有實際意義的指標。
1.1 溫度數顯準確度。
準確度,這里指數顯值與標準溫度計之間的差值。一般來說,只要溫控系統具有長期的穩定性和微小的波動,準確度都是可以通過校正來消除誤差的。通常(按國家標準,下同)要求在0.5℃內。
1.2 溫度波動
溫度波動,指料筒內不論加料與否、溫度穩定后的溫度波動情況,這表征了設備的溫度控制能力。
1.3 溫度長時間穩定性
指料筒內不論加料與否,在經過一段長時間,如4h后,溫度變化的數值,它表征了溫度控制系統抗環境溫度變化、抗電源電壓變化的能力,以及自身電子系統的漂移。通常要求不超過1℃。
1.4 溫度分布
特指料筒內口模上端起50mm長度范圍內的溫度梯度,反映了料筒內溫度的均勻性。通常要求在溫度高端不超過±1.5℃,低端不超過±1℃。
2. 負荷
根據測試標準,要求負荷的誤差在0.5%以內。
3. 機械制造精度
a. 口模。口模的毛細管內孔要求相當嚴格,有二種規格:
內徑 d1=2.095mm±0.005mm,粗糙度0.25
內徑 d2=1.180mm±0.010mm,粗糙度0.25
b. 料筒。料筒內孔要求達到d=9.55mm±0.025mm,粗糙度0.25級,維氏硬度600;
c.活塞桿。測量頭部要求與料筒內孔有合適的間隙配合,粗糙度0.25級,維氏硬度500。
這里要提及的是,在活塞桿上有多根刻線,在料筒內加料后,活塞桿插入料筒,這時刻線都暴露在上面,料筒內近底部的熔體由于存在氣泡等原因是不采用的,要等到活塞桿下移后達到第一根刻線,才進入有效范圍,至最上面刻線為止,多余部分也屬無效。至于多根刻線,是根據不同國家制定的要求而作的標志。