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熔体质量流动速率(MFR)和熔体体积流动速率(MVR)测定

ISO 1133-1、-2和ASTM D1238

依照ISO 1133-1-2ASTM D1238以及其他类似的试验标准,熔融指数仪为有填料和没有填料的热塑性塑料提供熔融指数(MFR)体积指数(MVR)的标准值。

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测定熔融指数的方法

测定熔融指数的方法

方法A,MFR
方法B,MVR
根据ASTM D1238的方法C,半模尺寸
根据ASTM D1238的方法D,多阶段试验
APC功能-自动选择最优的测量间隔

方法A,MFR

  • 在这个方法中,挤出物在连续的间隔时间被切割,再用一个分析天平称量一下它们的总重量。
  • 测试结果为单位时间的挤出物的质量,规定为g/10 min
  • 操作人员必须监督整个试验程序,因此测试自动化程度不高

方法B,MVR

  • 这个方法测量的是一定间隔内聚合物熔体的挤出体积,与挤出物的质量不同。熔融指数仪必须配备一个活塞位移传感器。MVR的结果是单位时间挤出物的体积。表示为cm³/10 min,是通过活塞在单位时间内的位移计算的。
  • 当熔融一个均匀密度的材料时,熔体密度可用于将MVR数值转化为MFR数值。如果塑料没有填实,由于料筒中不均匀的分布一般得不到精度高的结果。
  • 这个方法的一大优点不需要机械切割挤出物。整个试验程序的执行不受操作人员的额外影响。

根据ASTM D1238的方法C,半模尺寸

  • 这个方法应用于聚烯烃,其MFR值大于75 g/10 min
  • 两种替代方法来测试这些材料:把试验负荷设置得小一点,或者用一个高度为标准一半且内径为标准一半的口模。
  • 这些选项也适用于ISO 1133-1标准的试验。然而,不能将此结果与用标准口模测得的试验数据进行直接对比。
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根据ASTM D1238的方法D,多阶段试验

  • 对于聚烯烃有一种常用的做法是在不同载荷下测定MVR值来计算流动速率比(FRR)。用简单的熔融指数仪需要几次加料才能得出结果。配备一个自动负荷转换器的熔融指数仪能通过一次在料筒中加料测量一系列多负荷下的数值。
  • ZwickRoell生产用于试验方法A的简单熔融指数仪,并集成具备自动位移测量的仪器,能够用于试验方法A和方法B的测量。

APC功能-自动选择最优的测量间隔

  • 测量流动速率时,必须设置测量间隔,以使测量时间尽可能长,而且对于MVR测量,应使测量行程尽可能大。这使得该方法具有很高的精确度。当超出最佳范围时,测量误差迅速增大。
  • MflowAflow熔融指数仪配备了APC功能。此功能在测量活塞的速度后不久开始进行实际测量。利用此信息,选择最佳的控制类型,即行程或时间控制,并将其设置为预期MVR值的最佳测量间隔。不再需要耗时的预测试,编程测试所需的过程简化为设置几个适用于所有待测试材料的测试参数。

ISO 1133-2测试对湿度敏感和快速降解的塑料

在对这些材料(例如PBT、PET或PA)进行试验时一定要采取特殊预防措施。首先,这些材料在倒入料筒前一定要充分烘干。可以选择料筒内有氮气层,这样就可以防止材料和环境空气直接接触。按照设定的时间顺序做试验,并由软件记录。熔融指数仪要测试这类材料必须满足料筒中空间和瞬时温度分布方面的特定条件。

用于测定线性PET的MFR值的IV测量修正

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的分子量通常是以特性粘度来表征的。为IV值,单位dl/g。聚合物分子链越长,这个特性值就越高。这样就可以表征分子链的长度以及当熔融过程中湿度太高时分子链是如何变化的。

这个方法的缺点在于PET的再循环器以及特别是试验机无法处理腐蚀性或有毒的溶液。此外,试验持续时间太长也会产生实际问题。因此,在这个领域从九十年代早期开始也测量熔体质量流动速率(MFR)。

用testXpert III控制Mflow和Aflow熔融指数仪,通过预测试可以得到IV值和MFR值的关系,可以将其应用到其他的测量。

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