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塑料行業必備儀器熔體流動速率的測定
發布時間:2015-5-22 14:09:50    被閱覽數: 988 次 來自:上海AG積分有什麽用儀器設備有限公司
塑料行業必備儀器熔體流動速率的測定

1. 實驗重點和難點/ l3 j% H! q' b" v- r, {, `
1.1了解塑料熔體流動指數與分子量大小及其分布的關係;  r% T- B' Q  y
1.2掌握測定塑料熔體流動速率的原理及操作。
2. 實驗原理; D! b, C' [' R9 K# N) Q- k
塑料熔體流動速率(MFR)是指在一定溫度和負荷下,塑料熔體每10min通過標準口模的質量。
    在塑料成型加工過程中,熔體流動速率是用來衡量塑料熔體流動性的一個重要指標,其測試儀器通常稱為塑料熔體流動速率測試儀(或熔體指數儀)。一定結構的塑料熔體,若所測得MFR愈大,表示該塑料熔體的平均分子量愈低,成型時流動性愈好。但此種儀器測得的流動性能指標是在低剪切速率下獲得的,不存在廣泛的應力-應變速率關係。因而不能用來研究塑料熔體粘度與溫度,粘度與剪切速率的依賴關係,僅能比較相同結構聚合物分子量或熔體粘度的相對數值。" _8 e& d' I8 R- a, f
3. 實驗原材料和儀器設備
3.1原材料' a- v3 ~1 d. l0 f
聚丙烯(PP),顆粒狀,粉料,小塊、薄片或其他形狀。
3.2 儀器設備" a$ F5 J( W! m. x
1XRZ-400熔體流動速率儀9 P1 I& c8 _9 g* |9 {
該儀器由試料擠出係統和加熱控溫係統兩部分組成。擠出係統包括料筒、壓料杆、出料口和砝碼等部件。加熱溫控係統包括加熱爐體、溫控電路和溫度顯示等部分組成。其主要結構(擠出係統)示意圖如圖2-1所示。

 
2-1 熔體流動速率儀示意圖
1-磕碼;2-砝碼托盤;3-溫度計;4-活塞;5-隔熱套;6-爐體;7-料筒;8-控溫元件;

9-標準口模;10-隔熱層;11-隔熱墊;12-托盤$ E/ L  Y/ a- A$ n
主要技術特性:
① 負荷由砝碼、托盤(0.231Kg)、活塞(0.094Kg)之和組成,分為0.325Kg1.200Kg2.160Kg5.000kg幾個檔次;; v9 v& x0 F+ @. d5 |- D
② 標準口模直徑 2.095 ± 0.005mm 1.180 ± 0.010mm
③ 料筒長度160mm,料筒直徑 9.55 ± 0.025mm;, ]! i7 d8 o* F. r$ l
 溫度範圍:室溫~400連續可調,出料口上端12.7~50mm間溫差1
2)天平1台(感量0.001g)。
3)裝料漏鬥,切割和放置切取樣條的鋒利刮刀,玻璃鏡,液體石蠟,綢布和棉紗,鑷子,清洗杆和銅絲等清洗用具。: G' c/ H/ G6 s; [* c2 I
4. 實驗步驟0 H8 w8 y4 m: I' z
1)原料幹燥  吸濕性塑料,測試前應按產品標準規定進行幹燥處理;+ {% Y+ d! R! V  K( z
2)實驗準備  熟悉熔體流動速率儀主體結構和操作規程,根據塑料類型選擇測試條件,安裝好口模,在料筒內插入活塞。接通電源開始升溫,調節加熱控製係統使溫度達到要求,恒溫至少15min
3)預計試料的MFR範圍,按表2-1稱取試料;

2-1 試樣加入量與切樣時間間隔
流動速率/g/10min
試樣加入/g
切樣時間間隔/s
流動速率/g/10min
試樣加入量/g
切樣時間間隔/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)取出活塞將試料加入料筒,隨即把活塞再插入料筒並壓緊試料,預熱4min使爐溫回複至要求溫度;
5)在活塞頂托盤上加上砝碼,隨即用手輕輕下壓,促使活塞在1min內降至下環形標記距料筒口5~10mm處。待活塞(不用手)繼續降至下環形標記與料筒口相平行時,切除已流出的樣條,並按表2-6規定的切樣時間間隔開始切樣,保留連續切取的無氣泡樣條三個。當活塞下降至上環形標記和料筒口相平時,停止切樣;1 H( d# \1 K- D
6)停止切樣後,趁熱將餘料全部壓出,立即取出活塞和口模,除去表麵的餘料並用合適的黃銅絲頂出口模內的殘料。然後取出料筒用綢布蘸少許溶劑伸入筒中邊推邊轉地清洗幾次,直至料筒內表麵清潔光亮為止;; s; J3 z) W- ~7 V; G# U
7)所取樣條冷卻後,置於天平上分別稱其質量(準確至0.001g)。若其質量的最大值和最小值之差大於平均值的10%,則實驗重做。3 h# D# Y6 x# J
5. 實驗條件及數據處理
1)實驗條件

 
 
2-2 標準實驗條件
序號
標準口模內徑
實驗溫度
負荷
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 塑料實驗條件
塑料種類
實驗序號
塑料種類
實驗序號
塑料種類
實驗序號
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
纖維素酯
23

- J5 {: \. q  h; U. ]+ v) d- @
2)試料的熔體流動速率按式(2-1) 計算:' }) |. ^5 F, h
                      2-1
式中
MFR
——熔體流動速率,g/10min;
( [7 f* _; [# g
W
——切取樣條質量的算術平均值,g;
# e% Q' Y+ X: Y5 T
t
——切取時間間隔,min$ J8 I: ^$ L( X1 j' M
6. 思考題0 q" M' i* n8 H1 C& ~* b
1)為什麽要分段取樣?  ?' [3 l! r& ~& K* U. r8 W- @) G) q7 p
2)哪些因素影響實驗結果?舉例說明。