熔體流動速率儀的測試方法

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。

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)。熔體流動速率儀

圖1

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

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?？谀５拿毠軆瓤滓笙喈攪栏?，有二種規格:

內徑 d=2.095mm?0.005mm,粗糙度0.25 1

內徑 d=1.180mm?0.010mm,粗糙度0.25 2

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。

三、熔體流動速率儀試驗參數的選擇

看似繁多的技術參數，其實是儀器制造廠家的任務。供實驗人員在操作時選用的，只有下列 三項:溫度，負荷，口模。

在新標準中，1.180mm的口模已不再出現。而即使在以前的老標準中，1.180mm的口模也極少用到。

如何選擇試驗參數，在相關的國家標準GB3682、國際標準ISO1133，美國標準(試驗方法)ASTM D1238都已明確規定。

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