熔體流動速率儀

一、概述

聚合物的粘流性質與其分子量、分子量分布、分子結構密切相關。熔體流動速率作為表征聚合物粘流性質的指標已得到了廣泛應用。熔體流動速率在聚合物的工藝性能、原料品質、新材料研究及有關分子參數(shù)等方面，可以提供許多有用的信息。為了獲取這些信息，對熔體流動速率試驗也賦予了許多新的內(nèi)容，促進了熔體流動速率試驗方法與試驗儀器的發(fā)展和進步。

二、原理

在規(guī)定的溫度和負荷下,由通過規(guī)定長度和直徑的口模擠出的熔融物質,計算熔體質量流動速率(MFR)和熔體體積流動速率(MVR)。測定MFR(方法A),稱量規(guī)定時間內(nèi)擠出物的質量,計算擠出速率,以g/10min表示。測定MVR(方法B),記錄活塞在規(guī)定時間內(nèi)的位移或活塞移動規(guī)定的距離所需的時間,計算擠出速率,以cm2/10 min表示。若已知材料在試驗溫度下的熔體密度,則MVR可以轉化為MFR,反之亦然。注:熔體密度為試驗溫度和壓力下的密度。事實上,由于試驗壓力較低.在試驗溫度和環(huán)境壓力下得到的熔體密度值已經(jīng)足夠-股使用了。

三、設備構造

熔體流動速率儀一般由主機（擠出系統(tǒng)）、溫度測量與控制系統(tǒng)組成。高級產(chǎn)品還應有取樣控制系統(tǒng)、自動測晨系統(tǒng)、自動打印系統(tǒng)、負荷自動提升系 統(tǒng)及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等。主機是儀器的中心,一般由爐體、料筒、活塞、口模、破碼等部件構成。由于熔體 流動速率儀為精密檢測設備，所以對于主機擠出部分有很嚴格的機械要求;另外熔體流動速率和溫度有很密切的關系，溫度測控部分的穩(wěn)定性和準確性也都應該有嚴格的要求。熔體流動速率儀的出現(xiàn)使得熔體流動速率試驗具有操作簡單易行、結果直觀等。

四、試驗方法

1、熔體質量流動速率melt mas-flow rate(MFR)

在規(guī)定的溫度、負荷和活塞位置條件下,熔融樹脂通過規(guī)定長度和內(nèi)徑的口模的擠出速率。以規(guī)定時間擠出的質量作為熔體質量流動速率,單位為克每10分鐘(g/10 min)。

注:國際單位制(SI)允許使用dg/min.并規(guī)定1 g/10 min=1 dg/min。

熔體流動速率應按下式計算：

式中：θ——試驗溫度,℃；

      m_nom——標稱負荷，kg；

　　　m——切段的平均質量，g；

      t_ref——參比時間（10 min）, s (600s)；

　　  t ——切段的時間間隔，s。

MFR——熔體流動速率 g/10 min

2、熔體體積流動速率melt volume- flow rate（MVR）

在規(guī)定的溫度、負荷和活塞位置條件下,熔融樹脂通過規(guī)定長度和內(nèi)徑的口模的擠出速率。以規(guī)定時間擠出的體積作為熔體體積流動速率，單位為立方厘米每10分鐘(cm³/10min)。

熔體流動速率應按下式計算：

式中：    T——試驗溫度,℃；

       m_nom——標稱負荷，kg；

　　　      A——料簡標準橫截面積和活塞頭的平均值(等于0.711 cm2), 單位為平方厘米(cm2);

        600——參比時間（10 min）, s (600s)；

　　      l——切段的時間間隔，s。

t——預定測量時間或各個測量時間的平均值.單位為秒

3、方法的選擇

大多數(shù)情況下，我們選擇質量法(MFR)來進行測定熔體流動速率，對于有些特殊的、熔指數(shù)較高、流動性很好的材料，選擇體積法來測試數(shù)據(jù)比較好。例如:用于制造衛(wèi)生用品的PP聚丙烯熔噴料一般熔指數(shù)較高，流動性很好，導致普通質量法的熔融指數(shù)儀根本無法滿足測試條件，需采用體積法熔體流動速率測試模式MVR進行測試。聚丙烯熔融指數(shù)的定義是在規(guī)定的溫度下，被測物體被加熱爐熔化，并在規(guī)定的載荷下通過標記模的小孔擠壓出來。將熔體每10分鐘通過標準模的體積流動MVR(cm³/10 min)，用以表征被測物體在熔融狀態(tài)下的流動性和粘度等物理特性。

五、產(chǎn)品推薦

XNR-400B熔體流動速率儀（按鍵輸入、帶打印功能）

功能、適用范圍：

　 本儀器是用來測定各種高聚物在粘流狀態(tài)時熔體流動速率，它既適用于熔融溫度較高的聚碳酸酯、聚芳砜、氟塑料等工程塑料，也適用于聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、ABS樹脂、聚甲醛樹脂等熔融溫度較低的塑料測試，廣泛地應用于塑料生產(chǎn)、塑料制品、石油化工等行業(yè)以及有關院校、科研單位和商檢部門。

　 本儀器配有自動切料裝置，試驗過程中定時自動切取試樣，帶有微型打印機，試驗完成后可打印試驗結果，并自動計算熔體流動速率。

采用了模糊的PID算法進行恒溫控制，使該機在恒溫中具有如下特點：

　 1）升溫速度快、超調量極小。

　 2）恒溫精度高。

　 3）在填料之后，能迅速恢復恒溫狀態(tài)。

執(zhí)行標準：
GB/T3682-2000、ASTMD1238、BS2782、ISO1133：2005中的MFR。
技術參數(shù)：
1）控溫范圍：室溫-400℃
2）溫度顯示示值誤差：≤±0.2℃，恒溫精度高
3）控溫精度：±0.5℃　
4）恢復時間短：≤4min，在填料之后能迅速恢復恒溫狀態(tài)
5）本機采用液晶顯示，直觀明了。
6）配有打印機，可直接打印試驗結果。
7）測量方法：質量法（MFR）
8）儀器尺寸：長400mm×寬240mm×高580mm
環(huán)境要求：
1）環(huán)境溫度：10℃—40℃的范圍內(nèi)；
2）環(huán)境相對濕度在30%—80%以內(nèi)；
配置：
　 1）主機一臺
　 2）附件箱一
①活塞桿1個；　 ②口模Φ2.095mm　1個； ③水平儀 1個； ④清洗桿 1個；
⑤加料頂桿1個； ⑥口模清理棒1個；　　 ⑦刮刀片1個；
　 3）附件箱二
標準試驗負荷（kg共八級）
1：0.325kg（活塞桿+砝碼托盤+隔熱套+1號砝碼體，在主機身上）
2：0.875kg
3：1.835 kg
4：2.500 kg
5：2.915 kg

6：3.475 kg

7:4.675 kg

8:5.000 kg
4）電源線 一根
5）裝料漏斗一個
6）取樣盤一個

附材料熔融溫度表一份：