塑料熔体质量体积流动速率及熔体密度的测定.PDF

塑料熔体(质量、体积)流动速率及熔体密度的测定 摘要 介绍塑料熔体（质量、体积）流动速率、熔体密度的测定方法及熔体流动速率比、表 观粘度的计算。 关键词 熔体流动速率 熔体密度 熔体流动速率比 表观粘度 熔体流动速率，原称熔融指数，其定义为：在规定条件下，一定时间内挤出的热塑性物 料的量，也即熔体每 10min 通过标准口模毛细管的质量，用MFR 表示，单位为g/10min 。 熔体流动速率可表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性，对保证热塑性塑料及其制品的质 量，对调整生产工艺，都有重要的指导意义。 近年来，熔体流动速率从“质量” 的概念上，又引伸到“体积” 的概念上，即增加了熔体体积 流动速率。其定义为：熔体每 10min 通过标准口模毛细管的体积，用 MVR 表示，单位为 cm3/10min[1] 。从体积的角度出发，对表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性，对调整生 产工艺，又提供了一个科学的指导参数。对于原先的熔体流动速率，则明确地称其为熔体质 量流动速率，仍记为MFR 。 熔体质量流动速率与熔体体积流动速率已在最近的 ISO 标准中明确提出，我国的标准也 将作相应修订，而在进出口业务中，熔体体积流动速率的测定也将很快得到应用。 1 熔体质量流动速率（MFR ）的测定方法 熔体质量流动速率的测定，按方法分为切割（手工或自动定时）测定与自动（半自动）测 定。 1.1 切割测定 根据定义，当熔体在负荷的作用下通过口模毛细管挤出，由操作人员使用切割刀具将流经 口模出口的一段熔料割取，并记录该段熔料自口模流出的时间，经称重并换算至流出时间为 10min 时的质量，即为熔体质量流动速率值 MFR 。配置有自动定时切割装置的设备，可根 据需要设置切割间隔时间。 任何型号的熔体流动速率测定仪都可进行手工切割测定。 1.2 自动（半自动）测定 自动（半自动）测定不需对流出熔料进行切割。它的原理是：在测定仪上预先设定熔料的 流出体积，再由测定仪上的计时器自动记录流出该体积的熔料所需的时间。这样，只要知道 熔料的密度（注意：是该材料在特定试验温度下的熔体密度），即可按（1）式计算出熔体质 量流动速率：  式中：L───测定仪预先设定的活塞移动有效距离，cm； ρ── 熔体密度，g/cm3 ； t───活塞移动有效距离所需的时间，s 。 聚乙烯、聚丙烯的熔体参数[2]如表1 所示。 表1 聚乙烯、聚丙烯的熔体参数 活塞移动有效距离 材 料 试验温度℃ 熔体密度g°cm-3 系数F /mm 聚乙烯 190 25.46.353.175 0.763 6 826207103.5 聚丙烯 230 25.46.353.175 0.738 6 799200100 对于自动测定仪而言，经电脑计算后可直接通过打印机将最终结果（MFR 、MVR ）及日期、 批号、测试条件（温度、负荷等）一并打印出来。 1.3 切割测定与自动（半自动）测定的比较 切割测定，特别是人工切割，有时间误差，有刀具表面的粘连带来的质量误差，而自动（半 自动）测定则基本不存在此类误差，其重复性好是显而易见的，两种测试方法的最终结果应 一致，但有时这两种方法的结果还会有较大的差异，这时应考虑到以下影响： （1） 气泡的影响 当被测熔料有效段中有气泡时，使用手工测定，结果将偏小，使用自动测定，结果将偏大， 这是因为手工测定是将有效段称重，存在气泡时，质量减小，而使用自动（半自动）测定时， 以固定体积的流出来计时，体积中含有气泡时，流出时间缩短。两者比较，测定的差异将会 明显。 若想减少气泡的影响，则应在加料时一次完成，必要时，还需对被测料进行真空干燥处理。 如果有的料内有明显的气泡，就无法正确测量了。 （2 ） 添加剂的影响 使用自动（半自动）测定，特别在测定聚乙烯或聚丙烯材料时，往往会疏忽由于加入添加 剂而改变了它的熔体密度。这时，如直接用 F 计算，或直接用原熔体密度数代入计算都会 出错，即使只加入着色剂可能也会有影响。此时，如一定要进行自动（半自动）操作，必须 重