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Determinação da medição de índices de fluidez (MFR) e de volume (MVR)

ISO 1133-1, -2 e ASTM D 1238

Os plastômeros de extrusão fornecem valores padrão para o índice de fluidez de massa (MFR) e o índice de fluidez de volume (MVR) de termoplásticos preenchidos e não preenchidos conforme ISO 1133-1 e -2, ASTM D 1238 e normas comparáveis.

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  • Brochura para o segmento: Plásticos & Borracha PDF 9 MB

Método para determinação do índice de fluidez

Método para determinação do índice de fluidez

Método A, MFR
Método B, MVR
Método C conforme ASTM D1238, dosadores com dimensões reduzidas pela metade
Método D conforme ASTM D1238, ensaio de múltiplos estágios
A função APC - otimização automática dos intervalos de medição

Método A, MFR

  • Nesse método, o extrudado é cortado em intervalos de tempo constantes e sua massa é determinada com o auxílio de uma balança analítica.
  • O resultado de ensaio é a massa extrudada por unidade de tempo, a qual é indicada em g/10 min.
  • O método requer a presença de um operador durante todo o tempo do ensaio e, por esse motivo, é apenas pouco automatizável.

Método B, MVR

  • Ao invés da massa de um extrudado, no método B o volume extrudado da fusão polimérica é determinado em intervalos periódicos. Aqui o plastômero de extrusão deve ser equipado com um transdutor de deslocamento do pistão. O resultado MVR é o volume extrudado de material por unidade de tempo. Ele é indicado em cm³/10 min e é calculado a partir do curso percorrido pelo pistão de ensaio por unidade de tempo.
  • Na fusão com distribuição homogênea da densidade, o valor MVR pode ser convertido com o auxílio da densidade de fusão em um valor MFR. No caso de plásticos preenchidos, isso não é possível com boa precisão em decorrência da distribuição frequentemente não homogênea do material de enchimento.
  • Uma vantagem significativa desse método é a eliminação do corte mecânico. Toda a sequência de ensaio pode ser executada sem outra intervenção de um operador.

Método C conforme ASTM D1238, dosadores com dimensões reduzidas pela metade

  • A área de aplicação são poliolefinas que apresentam um valor MFR superior a 75 g/10 min.
  • Para seu ensaio existem duas alternativas: o ajuste do peso de ensaio a um valor baixo correspondente ou a aplicação de um dosador com altura e diâmetro reduzidos pela metade, respectivamente.
  • Essa opção também existe para ensaios conforme ISO 1133-1. Contudo, não existe a comparabilidade direta com resultados obtidos com o dosador padrão.
13-Xflow-alle-geraete-fo (todos os equipamentos)

Método D conforme ASTM D1238, ensaio de múltiplos estágios

  • Com várias poliolefinas é comum informar o valor MVR para diferentes níveis de carga e determinar o comportamento do índice de fluidez (FRR). No caso de plastômeros simples há a disponibilização de medições de vários enchimentos. Plastômeros que são equipados com um dispositivo de mudança de carga automático também podem fazer medições em diversos níveis de peso para um mesmo enchimento.
  • A ZwickRoell produz plastômeros de extrusão simples para o Método A e instrumentos de medição de deslocamento automático que podem ser usados para as medições para os Métodos A e B.

A função APC - otimização automática dos intervalos de medição

  • Na medição dos índices de fluidez, os intervalos de medição devem ser ajustados de modo que resultam na medida do possível tempos de medição grandes e – no caso da medição MVR – também cursos de medição grandes para possibilitar a alta precisão do método. Ao sair da faixa ideal o erro de medição aumenta de forma muito rápida.
  • Os plastômetros de extrusão das séries Mflow e Aflow estão equipados com a função APC. Essa função mede um pouco antes do início da medição própria a velocidade de movimento do pistão de ensaio. Com essa informação será escolhido o melhor tipo de controle possível, ou seja, controle de curso ou controle de tempo, e ajustado o intervalo de medição perfeito para o valor MVR a ser esperado. Dessa forma, ensaios prévios demorados podem ser dispensados e a programação dos ensaios se reduz à indicação de poucos parâmetros de ensaio os quais serão válidos para todos os materiais a serem testados.

ISO 1133-2 Ensaio de plásticos sensíveis à umidade e de rápida degradação térmica

Para esses materiais (por ex. PBT, PET ou PA) procedimentos especiais são necessários no ensaio. Primeiramente, esses materiais devem ser suficientemente secados e inseridos, no estado seco, no barril de extrusão. Um véu opcional de nitrogênio no barril de extrusão impede o contato direto do material com o ar do ambiente. O ensaio é executado em sequências com intervalos exatamente definidos os quais são registrados pelo software. Para tal, os plastômetros de extrusão devem cumprir condições especiais quanto à distribuição de temperatura em espaço e tempo no barril de extrusão.

Correlação das medições IV com o valor MFR com PET linear

O peso molecular do poliéster polietileno tereftalato (PET) é normalmente descrito por meio da “viscosidade intrínseca“. Trata-se do valor IV em dl/g. Quanto maior as cadeias poliméricas, tanto maior também este valor característico. Dessa forma é possível comprovar danos causados às cadeias moleculares, como por ex. podem ocorrer em decorrência de excesso de umidade durante o processo de abertura por fusão.

Desvantagens desse método: Especialmente empresas de reciclagem de PET frequentemente não estão preparadas para o manuseio de solventes corrosivos ou tóxicos. Ademais, o tempo de ensaio relativamente longo cria um problema prático. Por esse motivo, a medição do índice de fluidez por massa (MFR) se estabeleceu também nesse segmento já no início da década dos anos 90.

Com o controle dos plastômetros de extrusão Mflow e Aflow por meio do software de ensaio testXpert III, a correlação entre o valor IV e o MFR pode ser determinado por meio de medições prévias adequadas e, na sequência, ser aplicado nas demais medições.

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