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塑料行业必备仪器熔体流动速率的测定
发布时间:2015-5-22 14:09:50    被阅览数: 966 次 来自:上海皆准仪器设备有限公司
塑料行业必备仪器熔体流动速率的测定

1. 实验重点和难点/ l3 j% H! q' b" v- r, {, `
1.1了解塑料熔体流动指数与分子量大小及其分布的关系;  r% T- B' Q  y
1.2掌握测定塑料熔体流动速率的原理及操作。
2. 实验原理; D! b, C' [' R9 K# N) Q- k
塑料熔体流动速率(MFR)是指在一定温度和负荷下,塑料熔体每10min通过标准口模的质量。
    在塑料成型加工过程中,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,其测试仪器通常称为塑料熔体流动速率测试仪(或熔体指数仪)。一定结构的塑料熔体,若所测得MFR愈大,表示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。因而不能用来研究塑料熔体粘度与温度,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。" _8 e& d' I8 R- a, f
3. 实验原材料和仪器设备
3.1原材料' a- v3 ~1 d. l0 f
聚丙烯(PP),颗粒状,粉料,小块、薄片或其他形状。
3.2 仪器设备" a$ F5 J( W! m. x
1XRZ-400熔体流动速率仪9 P1 I& c8 _9 g* |9 {
该仪器由试料挤出系统和加热控温系统两部分组成。挤出系统包括料筒、压料杆、出料口和砝码等部件。加热温控系统包括加热炉体、温控电路和温度显示等部分组成。其主要结构(挤出系统)示意图如图2-1所示。

 
2-1 熔体流动速率仪示意图
1-磕码;2-砝码托盘;3-温度计;4-活塞;5-隔热套;6-炉体;7-料筒;8-控温元件;

9-标准口模;10-隔热层;11-隔热垫;12-托盘$ E/ L  Y/ a- A$ n
主要技术特性:
① 负荷由砝码、托盘(0.231Kg)、活塞(0.094Kg)之和组成,分为0.325Kg1.200Kg2.160Kg5.000kg几个档次;; v9 v& x0 F+ @. d5 |- D
② 标准口模直径 2.095 ± 0.005mm 1.180 ± 0.010mm
③ 料筒长度160mm,料筒直径 9.55 ± 0.025mm;, ]! i7 d8 o* F. r$ l
 温度范围:室温~400连续可调,出料口上端12.7~50mm间温差1
2)天平1台(感量0.001g)。
3)装料漏斗,切割和放置切取样条的锋利刮刀,玻璃镜,液体石蜡,绸布和棉纱,镊子,清洗杆和铜丝等清洗用具。: G' c/ H/ G6 s; [* c2 I
4. 实验步骤0 H8 w8 y4 m: I' z
1)原料干燥  吸湿性塑料,测试前应按产品标准规定进行干燥处理;+ {% Y+ d! R! V  K( z
2)实验准备  熟悉熔体流动速率仪主体结构和操作规程,根据塑料类型选择测试条件,安装好口模,在料筒内插入活塞。接通电源开始升温,调节加热控制系统使温度达到要求,恒温至少15min
3)预计试料的MFR范围,按表2-1称取试料;

2-1 试样加入量与切样时间间隔
流动速率/g/10min
试样加入/g
切样时间间隔/s
流动速率/g/10min
试样加入量/g
切样时间间隔/s
0.1~0.5
3~4
120~240
>3.5~10
6~8
10~30
>0.5~1.0
3~4
60~120
>10~25
6~8
5~10
>1.0~3.5
4~5
30~60
     

4)取出活塞将试料加入料筒,随即把活塞再插入料筒并压紧试料,预热4min使炉温回复至要求温度;
5)在活塞顶托盘上加上砝码,随即用手轻轻下压,促使活塞在1min内降至下环形标记距料筒口5~10mm处。待活塞(不用手)继续降至下环形标记与料筒口相平行时,切除已流出的样条,并按表2-6规定的切样时间间隔开始切样,保留连续切取的无气泡样条三个。当活塞下降至上环形标记和料筒口相平时,停止切样;1 H( d# \1 K- D
6)停止切样后,趁热将余料全部压出,立即取出活塞和口模,除去表面的余料并用合适的黄铜丝顶出口模内的残料。然后取出料筒用绸布蘸少许溶剂伸入筒中边推边转地清洗几次,直至料筒内表面清洁光亮为止;; s; J3 z) W- ~7 V; G# U
7)所取样条冷却后,置于天平上分别称其质量(准确至0.001g)。若其质量的最大值和最小值之差大于平均值的10%,则实验重做。3 h# D# Y6 x# J
5. 实验条件及数据处理
1)实验条件

 
 
2-2 标准实验条件
序号
标准口模内径
实验温度
负荷
1
1.180
190
2.160
2
2.095
190
0.325
3
2.095
190
2.160
4
2.095
190
5.000
5
2.095
190
10.000
6
2.095
190
21.600
7
2.095
200
5.000
8
2.095
200
10.000
9
2.095
220
10.000
10
2.095
230
0.325
11
2.095
230
1.200
12
2.095
230
2.160
13
2.095
230
3.800
14
2.095
230
5.000
15
2.095
275
0.325
16
2.095
300
1.200
2-3 塑料实验条件
塑料种类
实验序号
塑料种类
实验序号
塑料种类
实验序号
聚乙烯
12346
ABS
79
聚甲醛
3
聚苯乙烯
571113
聚苯醚
1214
丙烯酸酯
81113
聚酰按
1015
聚碳酸酯
16
纤维素酯
23

- J5 {: \. q  h; U. ]+ v) d- @
2)试料的熔体流动速率按式(2-1) 计算:' }) |. ^5 F, h
                      2-1
式中
MFR
——熔体流动速率,g/10min;
( [7 f* _; [# g
W
——切取样条质量的算术平均值,g;
# e% Q' Y+ X: Y5 T
t
——切取时间间隔,min$ J8 I: ^$ L( X1 j' M
6. 思考题0 q" M' i* n8 H1 C& ~* b
1)为什么要分段取样?  ?' [3 l! r& ~& K* U. r8 W- @) G) q7 p
2)哪些因素影响实验结果?举例说明。