熔体流动速率仪的测试方法

一、基本概念

1.什么是熔体流动速率,

图1是熔体流动速率试验的结构示意图。料筒外面包裹的是加热器，在料筒的底部有一只口模，口模中心是熔体挤压流出的毛细管。料筒内插入一支活塞杆，在杆的顶部压着砝码。

试验时，先将料筒加热，达到预期的试验温度后，将活塞杆拔出，在料筒中心孔中灌入试样(塑料粒子或粉末)，用工具压实后，再将活塞杆放入，待试样熔融，在活塞杆顶部压上砝码，熔融的试样料通过口模毛细管被挤出。

塑料熔体流动速率(MFR)，以前又称为熔体流动指数(MFI)和熔融指数(MI)。熔体流动速率仪

图1

1( 1定义

熔体流动速率是指热塑性材料在一定的温度和压力下，熔体每10min通过标准口模的质量， 单位为g/10min.

1(2 影响试验结果的因素

a.负荷:加大负荷将使流动速率增加;

b. 温度:在试样允许的前提下，升高温度将使流动速率增加，如果料筒内的温度分布不均匀， 将给流动速率的测试带来很明显的不确定因素;

c.关键零件(口模内孔、料筒、活塞杆)的机械制造尺寸精度误差使测试数据大大偏离。粗糙度达不到要求，也将使测试数据偏小。

2.意义

熔体流动速率表征了热塑性聚合物的熔体的流动性能，通过对它的测量可以了解聚合物的分 子量及其分布、交联程度，以及加工性能等等。

二、 熔体流动速率试验的技术要求

由于温度、负荷、机械零件的任何一项偏差，都会导致试验结果的不正确，因此，为了保证 试验结果的正确性，必须对这些参数很具体地确定下来。

1. 温度

由于在本试验中，唯有温度是动态参数，对试验的结果影响也很大，因此对温度的技术参数 规定得很细致。有的厂家生产的各种仪器(还有如恒温槽，维卡软化点，等等)凡有温度指标的，均标上“温控精度”这一项，其实是对用户提供了一个貌似高精度而实则是没有实际意义的指标。

1(1 温度数显准确度。

准确度，这里指数显值与标准温度计之间的差值。一般来说，只要温控系统具有长期的稳定性和微小的波动，准确度都是可以通过校正来消除误差的。通常(按国家标准，下同)要求在0.5?内。

1(2 温度波动

温度波动，指料筒内不论加料与否、温度稳定后的温度波动情况，这表征了设备的温度控制能力。

1(3 温度长时间稳定性

指料筒内不论加料与否，在经过一段长时间，如4h后，温度变化的数值，它表征了温度控制系统抗环境温度变化、抗电源电压变化的能力，以及自身电子系统的漂移。通常要求不超过1?。 1(4 温度分布

特指料筒内口模上端起50mm长度范围内的温度梯度，反映了料筒内温度的均匀性。通常要求在温度高端不超过?1.5?，低端不超过?1?。

2. 负荷

根据测试标准，要求负荷的误差在0.5,以内。

3( 机械制造精度

a. 口模。口模的毛细管内孔要求相当严格，有二种规格:

内径 d=2.095mm?0.005mm,粗糙度0.25 1

内径 d=1.180mm?0.010mm,粗糙度0.25 2

b. 料筒。料筒内孔要求达到d=9.55mm?0.025mm，粗糙度0.25级，维氏硬度600; c.活塞杆。测量头部要求与料筒内孔有合适的间隙配合，粗糙度0.25级，维氏硬度500。

这里要提及的是，在活塞杆上有多根刻线，在料筒内加料后，活塞杆插入料筒，这时刻线都暴露在上面，料筒内近底部的熔体由于存在气泡等原因是不采用的，要等到活塞杆下移后达到第一根刻线，才进入有效范围，至最上面刻线为止，多余部分也属无效。至于多根刻线，是根据不同国家制定的要求而作的标志。

三、熔体流动速率仪试验参数的选择

看似繁多的技术参数，其实是仪器制造厂家的任务。供实验人员在操作时选用的，只有下列 三项:温度，负荷，口模。

在新标准中，1.180mm的口模已不再出现。而即使在以前的老标准中，1.180mm的口模也极少用到。

如何选择试验参数，在相关的国家标准GB3682、国际标准ISO1133，美国标准(试验方法)ASTM D1238都已明确规定。

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