塑料熔体流动速率及熔体密度的测定

发布日期：[2016-04-19 14:20] 点击次数：[ ]

✿介绍塑料熔体（材量、体积）流动速率、熔体密度的测定办法及熔体流动速率比、表观粘度的核算。熔体流动速率，简称熔融指数，外界说是在规定条件下，需从时刻内挤出的热塑性物料的量，也即熔体每10min经过规范口模毛细管的材量，用单位为g/10min表明。熔体流动速率可表现热塑性塑料在熔融状况下的粘流特性，以确保热塑性塑料及外结份的材量，对调整出产工艺，都有主要的辅佐意义。
✿这几年，熔体流动速率仪从“材量”的概念上，又延伸到“体积”的概念上，即增加了熔体体积流动速率。外界说为：熔体每10min经过规范口模毛细管的体积，用单位表明为cm3/10min。从体积的视点动身，对表征热塑性塑料在熔融状况下的粘流特性，对调整出产工艺，又供给了一个科学的辅导添数。
✿关于原先的熔体流动速率仪，则明确地称为熔体材量流动速率。熔体材量流动速率与熔体体积流动速率已在近来的ISO规范中明确提出，中国的规范也将作相应修订，而在进出口事务中，熔体体积流动速率的测定也将很快得到运用。
✿1 熔体材量流动速率的测定办法：按分为切开手艺或主动守时测定与主动（半主动）测定。
1.1       切开测定：依据所说:当熔体在负荷的效果下经过口模毛细管挤出，由操作人员运用切开刀具将流经口模出口的一段熔料割取，并记载该段熔料自口模流出的时刻，经称重并换算至流出时刻为10min时的材量，即为熔体材量流动速率值。设备守时切开，可依据需求设置切开间隔时刻。任何类型的熔体流动速率测定仪都可进行手艺切开测定。
1.2       主动（半主动）测定：主动（半主动）测定不需对流出熔料进行切开。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主动记载流出该体积的熔料所需的时刻。那么，只需知道熔料的密度（留意：是该材料在特定实验温度下的熔体密度），即可按（1）式核算出熔体材量流动速率：
核算出熔体材量流动速率公式图

式中：L───测定仪预先设定的活塞移动有用间隔，cm； ρ── 熔体密度，g/cm3； t───活塞移动有用间隔所需的时刻，s。聚乙烯、聚丙烯的熔体添数[2]如表1所示。

表1 聚乙烯、聚丙烯的熔体添数

聚乙烯、聚丙烯的熔体添数值表

关于主动测定仪而言，经电脑核算后可直接经过打印机将终究结果（MFR、MVR）及日期、批号、测验条件（温度、负荷等）同时打印出来。
1.3 切开测定与主动（半主动）测定的对比：切开测定，特别是人工切开，有时差错，有刀具外表的粘连带来的材量差错，而主动（半主动）测定则根本不存在此类差错，外重复性好是清楚明了的，两种测验办法的终究结果应共同，但有时这两种办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：当测熔料中有气泡时，运用手艺测定，结果将偏小，运用主动测定，结果将偏大，这是因为手艺测定是运用到段称重，存在气泡时，材量减小，而运用主动（半主动）测守时，以固定体积的流出来计时，体积中含有气泡时，流出时刻缩短。两者对比，测定的差异将会显着。若想削减气泡的影响，则应在加料时一次完结，必要时，还需对被测料进行真空干燥处理。假如有的料内有显着的气泡，就无法准确测量了。
（2）添加剂的影响：运用主动（半主动）测定，特别在测定聚乙烯或聚丙烯材料时，往往会忽略因为添加添加剂而改变了它的熔体密度。这时，如直接核算，或直接用原熔体密度数代入核算都会算错，即便只添加着色剂也许也会有影响。此刻，如必定要进行主动（半主动）操作，有必要从头求得它的熔体密度。当用这两种办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。
2 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，测定已除具有惯例测定组织（控温、负荷、活塞杆、料筒、口模等）外，还需具有料筒内特定容积的设置及容积熔料流出时刻的主动计时设备。综上所述，凡具有主动（半主动）操作的熔体材量流动速率测定仪均可进行熔体体积流动速率的测定，如前期的RZ－12A、RL－11A，以及RL－11B、RL－Z1、RL－Z1B等类型的测定仪。
2.1 半主动型测验办法：按熔体材量流动速率的测定办法作好加料等预备工作，挑选主动操作行程，待预热时刻到达，温度回复后，加负荷，随活塞杆下移，计时器开端主动计时。当计时器中止计不时，读出计时值，按（2）式核算：

半主动型测验核算公式表

式中，L与t的意义与（1）式一样。
2.2 主动型测验办法：如近期出产的测定仪，已在软件中增加了体积流动速率的核算程序，因而，按惯例操作后，仪器会主动打印出与两项结果，如系前期出产的机型，只需将所得的值按（3）式即可核算出MVR值：

核算MVR值方式图

式中，ρ的意义与（1）式一样。如不知道ρ的数值，只需在添数设置时，将ρ设为1，则打印出的MFR即为MVR值。
3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况时的密度，这显著差异于一般所指塑料密度。运用主动（半主动）型熔体流动速率测定仪，可进行熔体密度的测验。
3.1测验办法：仪器设备在主动（半主动）测验状况，挑选行程（行程长，测验精度高），挑选规范实验温度，按一般操作做好预备，将活塞下移，割取自计时器主动发动至完毕间的一段料，称重，按（4）式核算熔体密度：

核算熔体密度方式图

式中：m───样条均匀材量，g； L─── 活塞移动有用间隔，cm。熔体密度的测定，与活塞杆上所加负荷巨细关系不大，但外数值决议了操作者的便利与否。负荷太大，活塞下滑太快，切开不及时，差错太大；负荷太小，下移速度太慢，操作不便利，并且，熔体在高温下，时刻太长也易热降解，影响测定的准确性。
4 高熔体流动速率的测定办法：测验人员遇到高熔体流动速率的测定，是很棘手的。关于聚乙烯、聚丙烯而言，因为有已知的熔体密度添数，即便在200以上，也能便利地测验，但关于没有熔体密度添数的塑料怎么处理呢？
✿首要，在慢速流动的情况下，测出塑料的熔体密度。因为测定熔体密度与口模毛细管直径无关，与负荷巨细无关，因而，可挑选细直径、小负荷的办法，在特定温度下，按上述办法测出熔体密度ρ。然后，运用主动（半主动）测定办法，进行流动速率的测定。如料筒内的熔体在温度还未平衡时就现已丢失，可在仪器上先装置堵头，在温度平衡后，开端测验时，弹开堵头，即进入主动（半主动）测验程序。
5 熔体流动速率比的核算：熔体流动速率比一般用于表明流变特性，它受材料分子量散布的影响，用两次不一样实验条件下测得的熔体材量流动速率或熔体体积流动速率的比值求得，见（5）式：

熔体流动速率比的核算表

式中：t───实验温度，℃（两次实验中一样）； m1、m2───分别为两次实验运用的不一样负荷，N。

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