熔融指数的测定1

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• 熔体质量流动速率与熔体体积流动速 率已在最近的ISO标准中明确提出，我 标准中明确提出， 率已在最近的 标准中明确提出 国的标准也将作相应修订， 国的标准也将作相应修订，而在进出 口业务中， 口业务中，熔体体积流动速率的测定 也将很快得到应用。 也将很快得到应用。
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• 从体积的角度出发， 从体积的角度出发，对表征热塑性塑料在熔融 状态下的粘流特性，对调整生产工艺， 状态下的粘流特性，对调整生产工艺，又提供了一 个科学的指导参数。对于原先的熔体流动速率， 个科学的指导参数。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。 明确地称其为熔体质量流动速率，仍记为 。 • 相对来说，材料熔指高对注塑、 相对来说，材料熔指高对注塑、拉丝等工艺确 实有好处，对吹塑、挤出等工艺的就弊大于利了。 实有好处，对吹塑、挤出等工艺的就弊大于利了。 还有，材料熔指的高低直接影响材料的物理性能： 还有，材料熔指的高低直接影响材料的物理性能： 如果材料熔指高，伸长率、冲击强度变低，而硬度、 如果材料熔指高，伸长率、冲击强度变低，而硬度、 拉伸强度、弯曲强度、模量值等就变高。 拉伸强度、弯曲强度、模量值等就变高。 所以在选 材料或做配方时， 材料或做配方时，熔指的数值是非常重要的一个系 数。
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三、试验步骤
• 1．确定试验条件 • 看似繁多的技术参数，其实是仪器制造厂家的任 看似繁多的技术参数 ， 务 。 供实验人员在操作时选用的， 只有下列三 供实验人员在操作时选用的 ， 项：：温度，负荷，口模。 ：：温度，负荷，口模。 温度 • 在新标准中，1.180mm的口模已不再出现。而即使 在新标准中， 180mm的口模已不再出现。 mm的口模已不再出现 在以前的老标准中， 180mm的口模也极少用到。 mm的口模也极少用到 在以前的老标准中，1.180mm的口模也极少用到。 • 如何选择试验参数 ， 在相关的国家标准 GB3682 、 如何选择试验参数，在相关的国家标准GB3682、 GB3682 国际标准ISO1133， 美国标准（ 试验方法） ISO1133 国际标准 ISO1133 ， 美国标准 （ 试验方法 ） ASTM 1238都已明确规定 都已明确规定： D1238都已明确规定：
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其他测定方法（介绍） 五 其他测定方法（介绍）
•
自动（半自动） 自动（半自动）测定不需对流出熔料 进行切割。它的原理是： 进行切割。它的原理是：在测定仪上预先 设定熔料的流出体积， 设定熔料的流出体积，再由测定仪上的计 时器自动记录流出该体积的熔料所需的时 这样，只要知道熔料的密度（注意： 间。这样，只要知道熔料的密度（注意： 是该材料在特定试验温度下的熔体密度）。 是该材料在特定试验温度下的熔体密度）。
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二、试验仪器及技术要求
• 1．口模。 ．口模。 • 口模的毛细管内孔要求相当严格，有二种规 口模的毛细管内孔要求相当严格， 格： • 内径 d1=2.095mm±0.005mm,粗糙度 粗糙度0.25 ± 粗糙度 • 内径 d2=1.180mm±0.010mm,粗糙度 粗糙度0.25 ± 粗糙度 • 2. 料筒。 料筒。 • 料筒内孔要求达到 料筒内孔要求达到d=9.55mm±0.025mm， ± ， 粗糙度0.25级，维氏硬度 粗糙度 级 维氏硬度600； ； • 而作的标志。 而作的标志。
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• 高聚物的某些性能（如力学性能、 高聚物的某些性能（如力学性能、电学 性能）很大程度上与温度相关， 性能）很大程度上与温度相关，而且这些相 关性在聚合物发生聚集态转变时表现尤为突 出。热性能试验就是通过各种试验方法对高 聚物的热性能进行测定和评价， 聚物的热性能进行测定和评价，为制品的设 生产、 计、生产、科研以及使用方法提供要的参数 和依据。 和依据。
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• 12．计算 12． • 通过上述操作过程，我们对每一段样条，取得了二 通过上述操作过程，我们对每一段样条， 个数值： 个数值： • 样条的质量－ 样条的质量－m，g • 该样条流出的时间－ 该样条流出的时间－t，s • 因为我们的定义是 ： 每 10min （ 即 600s ） 流出口模 因为我们的定义是： 10min min（ 600s 毛细管的熔体的质量， 而在上述的流出时间t 毛细管的熔体的质量 ， 而在上述的流出时间 t ， 不 一定是600 600s 甚至可能差很多， 因此， 一定是 600s ， 甚至可能差很多 ， 因此 ， 要折合到 600s计算，这样： 600s计算，这样： • MFR＝600.m/t MFR＝ • 式中 ， m 、 t 的意义同上 ， MFR 即为熔体 （ 质量 ） 流 式中， 的意义同上， MFR即为熔体 质量） 即为熔体（ 动速率，单位为g/10min g/10min。 动速率，单位为g/10min。
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• 9.称重； 称重； • 10. 计算，取平均值； 10. 计算，取平均值； • 11. 用纱布 、 专用工具 （ 清洗杆 ） 清洗料筒 、 活 11. 用纱布、专用工具（清洗杆）清洗料筒、 塞杆，如料的粘性太重，不易清洗， 塞杆 ， 如料的粘性太重 ， 不易清洗 ， 可在表面涂 一些润滑物，如石腊等。清洗一定要趁热进行。 一些润滑物 ， 如石腊等 。 清洗一定要趁热进行 。 料筒、活塞杆在每次试验后都必须进行清洗。 料筒、活塞杆在每次试验后都必须进行清洗。 • 口模清洗 ， 用专用工具 （ 口模清洗杆 ） 将内孔中 口模清洗，用专用工具（口模清洗杆） 熔融物挤出。在做相同材料的试验时， 熔融物挤出 。 在做相同材料的试验时 ， 口模不必 每次清洗，但在调换试验品种、 每次清洗 ， 但在调换试验品种 、 关闭加热器前或 已经多次试验，则必须清洗。 已经多次试验 ， 则必须清洗 。 遇有不易清洗的情 同样可涂一些石腊等润滑物。 况，同样可涂一些石腊等润滑物。
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• 8.计时，切样，可切数段； 计时，切样，可切数段； • 根据定义，当熔体在负荷的作用下通过口 根据定义， 模毛细管挤出， 模毛细管挤出，由操作人员使用切割刀具 将流经口模出口的一段熔料割取， 将流经口模出口的一段熔料割取，并记录 该段熔料自口模流出的时间， 该段熔料自口模流出的时间，经称重并换 算至流出时间为10min时的质量，即为熔体 时的质量， 算至流出时间为 时的质量 质量流动速率值MFR。配置有自动定时切 质量流动速率值 。 割装置的设备，可根据需要设置切割间隔 割装置的设备， 时间。 时间。 任何型号的熔体流动速率测定仪都可进 行手工切割测定
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• 3 ．活塞杆。 活塞杆。 • 测量头部要求与料筒内孔有合适的间隙 配合，粗糙度0.25级，维氏硬度 配合，粗糙度 级 维氏硬度500。 。 • 这里要提及的是， 这里要提及的是 ， 在活塞杆上有多根刻 在料筒内加料后， 活塞杆插入料筒， 线 ， 在料筒内加料后 ， 活塞杆插入料筒 ， 这 时刻线都暴露在上面， 时刻线都暴露在上面 ， 料筒内近底部的熔体 由于存在气泡等原因是不采用的， 要等到活 由于存在气泡等原因是不采用的 ， 塞杆下移后达到第一根刻线， 塞杆下移后达到第一根刻线 ， 才进入有效范 至最上面刻线为止， 多余部分也属无效。 围 ， 至最上面刻线为止 ， 多余部分也属无效 。 至于多根刻线， 至于多根刻线，是根据不同国家制定的要求

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第一节 熔融指数的测定
一、原理 熔融指数，又称熔体流动速率，其定义为： 熔融指数，又称熔体流动速率，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， 条件下，一定时间内挤出的热塑性物料的量，也即熔体 通过标准口模毛细管的质量， 表示， 每10min通过标准口模毛细管的质量，用MFR表示，单 通过标准口模毛细管的质量 表示 位为g/10min。熔体流动速率可表征热塑性塑料在熔融 位为 。 状态下的粘流特性，对保证热塑性塑料及其制品的质量， 状态下的粘流特性，对保证热塑性塑料及其制品的质量， 对调整生产工艺，都有重要的指导意义。 对调整生产工艺，都有重要的指导意义。 近年来，熔体流动速率从“质量”的概念上， 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。 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， 通过标准口模毛细管的体积， 其定义为：熔体每 通过标准口模毛细管的体积 2012-5-21 3 表示， 。 用MVR表示，单位为 3/10min。 表示 单位为cm
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• 4 ．负荷 • 根据测试标准， 要求负荷的误差在 ％ 以 根据测试标准 ， 要求负荷的误差在0.5％ 内。 • 5 ．温度分布 • 特指料筒内口模上端起 特指料筒内口模上端起50mm长度范围内的 长度范围内的 温度梯度， 反映了料筒内温度的均匀性。 温度梯度 ， 反映了料筒内温度的均匀性 。 通常要求在温度高端不超过± ℃ 通常要求在温度高端不超过 ±1.5℃ ， 低端 不超过± ℃ 不超过±1℃。
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• 设置温度，待稳定； 设置温度，待稳定； • 2. 需要清洁料筒活塞杆，清洁后，将活塞杆插入， 需要清洁料筒活塞杆，清洁后，将活塞杆插入， 还需等待温度稳定； 还需等待温度稳定； • 3. 将活塞杆拔出； 将活塞杆拔出； • 4. 加料，压实（应在1min内完成），重新插入活 加料，压实（应在1min内完成 内完成） 塞杆； 塞杆； • 5.待4～6分钟（有规定的按规定，一般4分钟后， 分钟（有规定的按规定，一般4分钟后， 温度已开始进入稳定状态） 温度已开始进入稳定状态）； • 6.加砝码； 加砝码； • 7. 如料太多，或下移至起始刻度线太慢，可用手 如料太多，或下移至起始刻度线太慢， 加压或增加砝码加压， 加压或增加砝码加压，使快速达到活塞杆上的测 试起始刻线； 试起始刻线；