什么是熔體流動速率(MFR/MVR)?
由于熱塑性樹脂可以低成本大量生產(chǎn),因此被用于各種產(chǎn)品,如家用電器、汽車零部件和家庭用品,使其成為我們生活中的一部分。
熱塑性樹脂的加工方法有注射成型、擠出成型、吹塑成型等,但在所有成型方法中,樹脂在熔融狀態(tài)下的流動性是一個重要指標(biāo)。
熔體流動速率被廣泛用作熔融樹脂流動性的指標(biāo),并由ISO、JIS進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,ASTM的術(shù)語和規(guī)定與ISO和JIS略有不同,但測量原理是相同的。
一般熔體流動速率越高,流動性越好,熔體流動速率越低,流動性越差。
另外,測量同一類型的樹脂時,數(shù)值越高,分子量越低,數(shù)值越低,分子量越高。
然而,由于測量基本上處于幾乎靜態(tài)的狀態(tài),因此測量過程中樹脂中產(chǎn)生的剪切速率與注塑等加工過程中的剪切速率相比非常小,
并且實(shí)際加工過程中的行為有時并不存在差異。相關(guān)性。因此,它主要用于材料質(zhì)量控制。
.測量原理
料筒內(nèi)的樹脂被恒溫加熱,活塞從上方施加負(fù)載,測量從安裝在料筒底部的模具擠出的樹脂量。
測定樹脂量的方法有兩種:方法A和方法B。
結(jié)果有兩種表達(dá)方式: MFR(熔體質(zhì)量流量)和MVR (熔體體積流量)。
一種方法測量
在一定時間切斷從模具擠出的樹脂,測定其質(zhì)量,由下式算出每10分鐘的質(zhì)量[g/10分鐘]。
m:切割樹脂的重量 [g]
t:樹脂切削時間間隔[s]
B法測量
測量活塞在一定時間內(nèi)移動的距離,或測量活塞移動一定距離所需的時間,并使用以下公式計(jì)算每10分鐘的體積[cm 3 /10min]。
A:氣缸和活塞頭的標(biāo)稱平均橫截面積[cm2]
l: 活塞行程 [cm]
t:活塞行程時間 [s]
每 10 分鐘的體積 [cm3/10min] 稱為 MVR。另外,如果已知測試溫度下被測樹脂的熔體密度,則可以使用以下公式計(jì)算 MFR。
ρ: 測試溫度下被測樹脂的熔體密度 [g/cm3]
對于方法B測量,試驗(yàn)機(jī)必須配備測量活塞行進(jìn)距離的裝置和測量行進(jìn)時間的計(jì)時器。
2.測量程序
基本測量按以下步驟進(jìn)行:
① 將活塞插入空氣缸中并穩(wěn)定在試驗(yàn)溫度。
② 將待測樹脂填充到量筒中,用填充桿從上方對樣品進(jìn)行壓縮脫氣。(這個過程不到1分鐘)
③ 立即設(shè)定活塞并開始預(yù)熱。此外,根據(jù)測試條件應(yīng)用權(quán)重。
(根據(jù)樹脂填充量和預(yù)熱時的負(fù)載重量調(diào)整預(yù)熱時間。對于熔融粘度低的樹脂,可能需要防溢出機(jī)構(gòu),以防止預(yù)熱期間樹脂流出。)
④當(dāng)活塞下降到測量開始位置時,測量開始。
⑤方法A測量時,樹脂被切割并收集,方法B測量時,試驗(yàn)機(jī)自動測量活塞行程量或行程時間。
(根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),可能會進(jìn)行多次測量并計(jì)算平均值。)
⑥活塞下降到測量結(jié)束位置之前測量完成。
3.測量變化的來源
由于程序和測量方法的原因,熔體流動速率測量很容易出現(xiàn)測量誤差。
例如,在填充過程中脫氣時,根據(jù)操作者的不同,脫氣程度和填充時間可能會存在差異。
另外,預(yù)熱時間根據(jù)樹脂的填充量以及預(yù)熱時的負(fù)載施加方式而變化,因此,如果樹脂容易受熱歷史影響或?qū)崧实?,則效果會更大。
因此,為了進(jìn)行穩(wěn)定的測量,需要根據(jù)操作人員來統(tǒng)一測量工作并保持測試條件恒定,包括適當(dāng)?shù)念A(yù)熱時間,或者使用具有自動測量時間功能的測試機(jī)。
減少數(shù)據(jù)變化的來源。
測量變化的來源
可變因素取決于測量者 | 樹脂脫氣的情況如何,填充需要多長時間,測量后設(shè)備的清潔情況等。 |
測量條件引起的變化因素 | 預(yù)熱時間(填充樹脂量、預(yù)熱時如何施加負(fù)載) |
測量樹脂引起的變化因素 | 吸濕性(根據(jù)樹脂是否需要預(yù)干燥)、填料(炭黑、玻璃纖維等)、熱性能(受熱歷史影響較大、導(dǎo)熱系數(shù)低)等。 |
測量裝置
No.522 熔融指數(shù)儀 G-02
這是基本的手動測量型模型。
您可以自由添加B法流量裝置(測量活塞行程的旋轉(zhuǎn)編碼器)、舉重裝置、自動切割裝置等選件。
No.522 熔體指數(shù)儀 G-02 ?自動負(fù)載切換(多重量)規(guī)格
除了使用單一負(fù)載進(jìn)行測試外,該型號還支持在單次測試中應(yīng)用多個負(fù)載的多重量測量(ASTM D1238 D 方法)。
通過使用不同剪切速率進(jìn)行多個級別的測量,您可以輕松獲得“剪切速率與熔體粘度”的數(shù)據(jù)。
重量內(nèi)置于主體中,可自動切換,有助于測量工作的省力、高效和安全。
No.521 半自動熔融指數(shù)儀4A
該模型自動執(zhí)行部分測量。
從加載重量、開始預(yù)熱到測量后排出剩余樣品,以及清潔量筒(用于清潔的紗布是手動設(shè)置的),自動執(zhí)行所有操作,從而實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定的測量。
樹脂填充和料筒清潔是在測量人員檢查的同時進(jìn)行的,因此可以測量難以用全自動機(jī)器填充的樹脂,以及由于溫度而可能產(chǎn)生危險的高溫(高達(dá) 400°C)與自動清洗的紗布阻力相對應(yīng)。
PC軟件(兼容實(shí)時數(shù)據(jù)輸出)、自動樣品切割設(shè)備、自動樣品采集設(shè)備、防溢設(shè)備(適用于高流動性樹脂)、A法自動計(jì)算天平(將質(zhì)量傳輸至試驗(yàn)機(jī)并自動計(jì)算MFR)等。多種選項(xiàng)有助于提高測量和數(shù)據(jù)管理的效率。
No.520 熔體流動速率儀 DM
該模型自動化樣品裝載、測量和清潔。
從樣品裝載到清洗自動化。有助于測量工作的節(jié)省勞力、效率和再現(xiàn)性。
可連續(xù)測試 10 個樣品杯(40 個可選)。
緊湊、節(jié)省空間的桌面型(*高度1060mm)
多種選件可供選擇(A法自動測量、電加熱干燥裝置、干風(fēng)干燥裝置、負(fù)載變換機(jī)構(gòu)等)
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