熔体流动速率
熔体流动速率测试
在熔体流动速率测试中，通常需要选择合适的流动速率范围，以确保测试结果的稳定性 和准确性。
流动速率的稳定性是测试的关键因素之一，因为流动速率波动会影响测试结果的可重复 性和准确性。同时，流动速率的控制也需要根据具体的材料和测试标准来确定。
温度稳定性
在测试过程中，保持温度 稳定，避免温度波动对测 试结果的影响。
实验操作流程
启动测试
在满足测试条件的前提下，启动测试程序， 记录测试数据。
结束测试
在规定的时间内完成测试，关闭测试装置， 清理现场。
观察与记录
观察熔体的流动情况，记录流速和压力等参 数，确保数据准确无误。
数据处理与分析
对测试数据进行处理、分析和比较，得出结 论。
安装试样
将试样安装在测试装置中，确保 安装稳定、无泄漏，并按照规定 调整试样位置。
检查试样安装
在开始测试前，检查试样是否正 确安装，确保测试结果的准确性 和可靠性。
温度设定与校准
01
02
03
设定温度
根据测试标准，设定适当 的温度，确保熔体在测试 过程中保持恒温状态。
校准温度
对测试装置的温度控制系 统进行校准，确保温度控 制精度符合要求，以提高 测试结果的准确性。
1
温度越高，熔体的粘度越低，流动速率越快。因 此，控制测试温度是确保测试结果准确性的关键 因素之一。
2
在熔体流动速率测试中，通常需要将温度控制在 一定范围内，以确保测试结果的稳定性和准确性。
3
选择合适的温度范围需要根据具体的材料和测试 标准来确定，以确保测试结果能够准确地反映材 料的流动性能。
实验10 塑料熔体流动速率的测定
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。
熔体流动速率测试
数据的记录
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9
重量（kg） 0.2215 0.2220 0.2272 0.2283 0.2285 0.2309 0.2310 0.2316 0.2318
6
结果计算
MFR=m/9x60=13.6853g/10min
7
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
影响因素 影响因素
原因分析
弹性因素
高聚物熔体是一种粘弹性液，在外力作用下，
在塑料加工中,熔体流动速率是用来衡量塑料熔体流动性的一 个重要指标。通过测定塑料的流动速率 ,可以研究聚合物的结构因 素
1
仪器设备
2
仪器设备
主要结构 炉体：有控温装置，波动在±0.5℃， 温度监测装置，精度±0.1℃ 活塞：长度大于料筒，放入料筒后， 下标环形记号与料筒口平齐，活塞底 面与标准口模的上端相距约50mm 标准口模：碳化钨制成，外径与料筒 内径成间隙配合 负荷：活塞杆与砝码的质量之和
3
实验条件
因为我们选择的材料是PP，根据试验标准温度在 230℃，口模内径为2.095mm，标准口径为2016kg。
4
试验步骤
1 、清洗仪器。在开始做一组试验前，要保证料筒在选定温度恒温不少于 15min。 2 、根据预先估计的流动速率，将5g样品装入料筒。 3 、在装料完成后，把选定的负荷加到活塞上。让活塞在重力的作用下降， 直到挤出没有气泡的细条。这个操作时间不应超过 1min。用切断工具切断 挤出物，并丢弃。然后让加负荷的活塞在重力作用下继续下降。当环形标 线到达料筒顶面时，开始用秒表计时，同时用切断工具切断挤出物并丢弃 之。 4 、逐一收集按一定时间间隔 的挤出物切段，切段时间间隔取决于熔体流 动速率，选定的时间为10s。 5 、当切割的样条达到十根时，试验结束，清理实验仪器。
熔体流动速率测试
实验条件
因为我们选择的材料是PP，根据试验标准温度在 230℃，口模内径为2.095mm，标准口径为2016kg。
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试验步骤
1 、清洗仪器。在开始做一组试验前，要保证料筒在选定温度恒温不少于 15min。 2 、根据预先估计的流动速率，将5g样品装入料筒。 3 、在装料完成后，把选定的负荷加到活塞上。让活塞在重力的作用下降， 直到挤出没有气泡的细条。这个操作时间不应超过1min。用切断工具切断 挤出物，并丢弃。然后让加负荷的活塞在重力作用下继续下降。当环形标 线到达料筒顶面时，开始用秒表计时，同时用切断工具切断挤出物并丢弃 之。 4 、逐一收集按一定时间间隔 的挤出物切段，切段时间间隔取决于熔体流 动速率，选定的时间为10s。 5 、当切割的样条达到十根时，试验结束，清理实验仪器。
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数据的记录
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9
重量（kg） 0.2215 0.2220 0.2272 0.2283 0.2285 0.2309 0.2310 0.2316 0.2318
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结果计算
MFR=m/9x60=13.6853g/10min
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影响因素 影响因素
原因分析
弹性因素
高聚物熔体是一种粘弹性液，在外力作用下， 发生不可逆的弹性流动，但同时发生可回复的 弹性形变，在试验中发现，将负荷骤然施加于
聚合物在料筒中，受热发生降解，特别是粉状 对于粉状试样，尽量压实，
聚合物，由于空气中的氧更加加速热降解效应， 减少空气，同时加入一些
使粘度降低，从而加快聚合物的流动速率。
热稳定剂；另一方面测试
时通入氮气保护，这样可
以使降解减到最小。Fra bibliotek温度波动的影响 熔体流动速率与温度的关系十分密切。温度偏 高流动速率大，温度偏低则反之。
熔体流动速率
在实际生产中，通常通过优化流道几何形状来提高熔 体流动速率。例如，在挤出成型中，采用渐变式流道 设计可以减小流道阻力，提高熔体流动速率，从而增 加产量。
流速分布
流速分布对熔体流动速率的影响不容忽视。流速分布 不均匀会导致局部流动速率过高或过低，影响产品质 量和产量。因此，需要合理设计流速分布。
在实际生产中，可以通过数值模拟和实验等方法来研究 流速分布对熔体流动速率的影响。例如，在注塑成型中 ，采用计算机模拟技术可以预测流速分布对充模过程的 影响，从而优化模具设计和注射工艺参数。
在实际生产中，通常通过添加增塑剂、润滑 剂等来降低熔体的粘度，从而提高其流动速 率。例如，在生产塑料袋时，加入增塑剂可 以降低塑料熔体的粘度，使其更容易流动，
从而提高生产效率。
流道几何形状
流道几何形状对熔体流动速率的影响较大。流道截面 尺寸、长度、弯曲程度等因素都会影响熔体的流动速 率。流道截面尺寸越大、长度越短、弯曲程度越小， 则熔体流动速率越大。
塑料加工过程中，熔体流动速率是一个重要的参数，它决定了塑料在成型 过程中的流动行为和产品质量。
通过控制熔体流动速率，可以优化塑料制品的外观、尺寸和性能，提高生 产效率和产品质量。
熔体流动速率对塑料加工过程中的温度、压力和剪切速率等参数有直接的 影响，因此需要综合考虑各种因素来制定最佳的加工条件。
在橡胶加工中的应用
VS
在国际单位制中，也使用其他单位如 kg/hr或lbs/hr来表示熔体流动速率。
02
熔体流动速率的影响因 素
温度
温度对熔体流动速率的影响是显著的。随着温度的升高，熔体的粘度降低，流动性增强，流动速率增大。因此，提高温度可 以促进熔体的流动。
在实际生产中，通常通过调整温度来控制熔体的流动速率，以满足生产工艺的要求。例如，在塑料加工中，通过调节温度来 控制塑料熔体的流动速率，从而控制产品的质量和产量。
熔体流速
聚合物熔体流动速率的测定【实验目的】1 ．了解热塑性塑料在粘流态时粘性流动的规律。
2 ．掌握熔体速率仪的构造和使用方法。
【实验原理】衡量聚合物流动性能的指标有熔体流动速率、粘度等。
熔体流动速率（MFR）是指热塑性塑料在规定温度和负荷下，熔体每10min 通过标准口模的质量（单位：g／10 min）。
在塑料成型加工中，熔体流动速率是用来衡量塑料熔体流动性的一个重要指标，其测量仪器通常称为塑料熔体流动速率测试仪（或熔体指数仪）。
对于同一种高聚物，在相同的条件下，若所得的MFR愈大，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，是在低剪切速率下测得的，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和温度、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。
测定结构不同的高聚物熔体流动速率，所选择的温度、负荷、试料用量、切割时间等各不相同，其规定标准如表1。
此法测定熔体流动速率简单易行，对材料的选择和成型工艺条件的确定有其重要的实用价值，工业生产上采用十分广泛．【实验用品】1．仪器本实验采用XRL－500型熔体流动速率仪，该仪器由试料挤出系统和加热控制系统两部分组成，其面板及主体结构分别如图20－l和20－2所示。
标准口膜长度：8.00 mm ±0.025 mm；标准口膜内径：f2.095 mm ±0.005 mm，f1.180 mm ±0.010 mm；活塞杆长度：255 mm ±0.10mm，直径：9 mm；活塞杆头长：6.35 mm ±0.10 mm，直径：f9.55 mm ±0.06 mm。
2．试样聚氯乙烯粒料。
图20－1 XRL－500型熔体流动速率仪的面板图20－2 XRL－500型主体结构示意图1. 砝码；2.砝码托盘；3.活塞；4.炉体；5.控制元件；6.标准口模；7.隔热套；8.温度计；9.隔热层；10.料筒；11.托盘；12.隔热垫【实验步骤】样品称取：1．聚氯乙烯4.0g，选192℃，负荷2160g。
高分子材料专业实验-熔体流动速率的测定及热变形温度测定
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。
熔体质量流动速率 熔体体积流动速率
熔体质量流动速率和熔体体积流动速率是塑料加工过程中非常重要的参数，它们直接影响着塑料制品的质量和性能。
在塑料加工过程中，控制和调节熔体质量流动速率和熔体体积流动速率能够有效地提高塑料制品的生产效率和质量，因此对这两个参数的深入了解对于塑料加工行业的从业人员来说至关重要。
一、熔体质量流动速率的定义和意义熔体质量流动速率是指单位时间内熔体通过模具的质量，通常以克每秒（g/s）或克每分钟（g/min）来表示。
在塑料加工中，熔体质量流动速率直接影响着塑料制品的密度、强度和外观质量。
一般来说，熔体质量流动速率越大，塑料制品的密度越小，强度越高，外观质量也相对较好。
控制熔体质量流动速率有助于提高产品的光泽度和表面的细腻度，同时还可以降低制品的收缩率和成形缺陷的发生率，从而有效提高生产效率和产品质量。
二、熔体体积流动速率的含义和作用熔体体积流动速率是指单位时间内熔体通过模具的体积，通常以毫升每秒（cm3/s）或毫升每分钟（cm3/min）来表示。
与熔体质量流动速率相比，熔体体积流动速率更直接地反映了塑料的熔体流动能力，因此对于塑料制品的注塑成型过程来说更为重要。
在塑料注塑成型过程中，通过控制熔体体积流动速率，可以有效地调节塑料制品的壁厚和内部结构，提高制品的成形一致性和尺寸稳定性。
熔体体积流动速率还与塑料的热稳定性和热裂解性能密切相关，通过合理控制熔体体积流动速率，有助于减少塑料的熔体分解和降解现象，提高制品的耐用性和使用寿命。
三、如何评估熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的合理性评估熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的合理性，需要考虑塑料的种类、成型工艺、模具设计以及产品要求等多个方面的因素。
一般来说，对于相同种类的塑料，其熔体质量流动速率和熔体体积流动速率存在一定的对应关系，通过合理的工艺参数和模具设计，可以使两者达到较好的匹配。
还需要结合实际的生产条件和产品要求，通过实验和试验数据的分析，来评估熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的合理性。
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试验步骤
1 、清洗仪器。在开始做一组试验前，要保证料筒在选定温度恒温不少于 15min。 2 、根据预先估计的流动速率，将（3～8）g样品装入料筒。根据材料的流 动速率，将加负荷或未加负荷的活塞放入料筒。 3 、 在装料完成后4min，温度应恢复到所选定的温度，此时应把选定的负 荷加到活塞上。让活塞在重力的作用下降，直到挤出没有气泡的细条。这 个操作时间不应超过1min。用切断工具切断挤出物，并丢弃。然后让加负 荷的活塞在重力作用下继续下降。当环形标线到达料筒顶面时，开始用秒 表计时，同时用切断工具切断挤出物并丢弃之。 4 、逐一收集按一定时间间隔 的挤出物切段，切段时间间隔取决于熔体流 动速率，每条切段的长度应不短于10mm，最好为（10～20）mm。 5 、当活塞杆的上标线达到料筒顶面时停止切割。丢弃有肉眼可见气泡的 切段。冷却后将保留下的切段（至少3个）逐一称量，准确到1mg，计算它 们的平均质量。如果单个称量值中的最大值和最小值之差超过平均值的 15%，则舍弃该组数据，并用新样品重做试验。
塑料熔体流动速率测定
第三组（40~46） 钱智新 高艳菊 梁冠杰 阎洪亮 黄训能 黄健粦 黄森晓
熔体流动速率 GB/T36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 。
熔体流动速率 GB/T3682-2000
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影响因素
影响因素
弹性因素
原因分析
高聚物熔体是一种粘弹性液，在外力作用下， 发生不可逆的弹性流动，但同时发生可回复的 弹性形变，在试验中发现，将负荷骤然施加于 活塞上，熔体挤出量最初反映出是下降的，这 主要是由弹性因素造成的。 测试过程中，熔体流速逐渐增大，表现出挤出 速率与料筒中熔体高度有关，这可能是由于熔 体与料筒有粘附力，这种力阻碍活塞杆下移。 聚合物在料筒中，受热发生降解，特别是粉状 聚合物，由于空气中的氧更加加速热降解效应 ，使粘度降低，从而加快聚合物的流动速率。
温度波动的影响 试样中水分含量的影 响
熔体流动速率与温度的关系十分密切。温度偏 高流动速率大，温度偏低则反之。 试样中含水的量对熔体流动速率是有影响的。 水分子是极性分子，就类似于加入了增塑剂一 样，水分含量越大，熔体流动速率就越大。
熔体流动速率 GB/T3682-2000
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负荷：活塞杆与砝码的质量之和
熔体流动速率 GB/T3682-2000
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实验条件
有关塑料试验条件按表1序号选用。 PE 1，2，3，4，6 POM 3 PS 5，7，11，13 ABS 7，9 PP 12，14 PC 16 PA 150，1 丙烯酸酯 8，11，13 纤维素酯 2，3
熔体流动速率 GB/T3682-2000 5
熔体流动速率 GB/T3682-2000
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结果计算
熔体流动速率 GB/T3682-2000
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操作要点
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。
粉状、膜状材料应先预先进行压制，否则试验时可能的得不到无气泡的小 条。
试样质量的选择：
熔体流动速率 GB/T3682-2000
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设备
熔体流动速率 GB/T3682-2000
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设备
主要结构 炉体：有控温装置，波动在±0.5℃， 温度监测装置，精度±0.1℃ 活塞：长度大于料筒，放入料筒后， 下标环形记号与料筒口平齐，活塞底 面与标准口模的上端相距约50mm 标准口模：碳化钨制成，外径与料筒 内径成间隙配合
解决方法
把试料加入料筒后，先加上负荷的 一部分，可使熔体弹性得到一定的 衰减。
容量效应
应在同一高度截取样条。
热降解的影响
对于粉状试样，尽量压实，减少空 气，同时加入一些热稳定剂；另一 方面测试时通入氮气保护，这样可 以使降解减到最小。 在测试中要求温度稳定，波动尽量 控制在±0.1℃以内。 在试验前，有必要对试样进行干燥 处理。