配混料的 熔体流动性评价-.pptx

配混料的熔体流动性评价黎明职业大学高分子材料加工技术专业《高分子材料配方技术》

Contents目录熔体流动速率熔体流动性能

参考资料范涛《PVC木塑单螺杆挤出成型过程与试验研究》张倩《PVC/PMMA共混材料改性及性能研究》

01熔体流动速率

测量意义1.熔体流动速率熔体流动速率是指把聚合物加热熔融状态后加上一定的负荷，单位时间内从标准的毛细管中流出的聚合物的质量就是该聚合物的熔体流动速率MFR，单位g/10min在相同的条件下，单位时间内流出的聚合物质量越大，其熔体流动速率就越大，这说明该聚合物流动性越好PVC树脂链上带有负电性很强的氯原子，分子链之间的相互吸引力很大，相互之间的滑移受到了阻碍，分子链的相互作用让树脂的粘流温度很高，加工流动性不好

测量方法1.熔体流动速率可参考GB/T3682-2000测试标准，将约4g共混料加入到熔体流动速率仪的料筒中，用压料杆装入料筒，预热3分钟；加上砝码，待熔体流出后，称取流出的每段熔体的质量，取其平均值，按照公式计算熔体流动速率MFR，单位是g/10min。PVC料的实验温度可以设定为190℃，砝码负荷可定在5kg，取样时间为30s。

案例1.熔体流动速率例如在《PVC/PMMA共混材料改性及性能研究》中，将PVC和PMMA进行共混，可以通过测量共混物的熔体流动速率来测量其熔融流动性思考简单分析PMMA含量对共混物熔体流动性能的影响

1.熔体流动速率数据解读：随着PMMA从0份增加到15份，体系的熔体流动速率有略微提高，从纯PVC的0.37g/10min增加到0.44g/10min但是PMMA用量超过15份之后，体系的熔体流动速率开始明显下降，特别是25份之后低于未改性的纯PVC。

1.熔体流动速率进一步分析：聚甲基丙烯酸甲酯PMMA具有极性酯基，粘流温度高，流动性也比较差。PVC/PMMA共混物中，PMMA和PVC都是极性高分子链，具有一定的相容性，PMMA的加入能削弱PVC分子之间的强极性相互作用力，产生了大量的自由体积，增加了大分子的移动机会，减少了流动阻力，降低熔体粘度，MFR数值略微提升。

1.熔体流动速率进一步分析：但PMMA加入过度之后，会使体系产生缺陷，而且分子间相互作用力加强，粘度反而增大，流动性变差。

讨论题如图所示，回答两个问题：1、熔体流动速率应该采用何种仪器测量？2、图示中，当PMMA含量为多少份时，熔体流动性最好？

02熔体流变性能

测量意义2.熔体流变性能流变性能是高分子材料挤出成型过程中最重要的加工性能，其对于配置工艺参数、研究熔体流动特性和进行数值分析而言，是不可或缺的重要物理性能。在工程实际中，流动性能是影响高分子材料挤出成型加工性能的主要因素，对于最终产品的力学与品质性能将产生重要影响。因此，对高分子材料的流变特性进行分析，确定其与加工变量之间的关系，无论是对于物料加工性能的控制、产品质量的改善，还是对于挤出成型过程的理论研究，都具有十分重要的意义。

测量仪器2.熔体流变性能可用转矩流变仪，记录扭矩随时间的变化关系，记录塑化时间，凝胶化时间，降解时间，观察平衡转矩值可以分析改性料的加工性能，是探究材料塑化性、剪切性及热稳定性的理想设备将PVC混料投入转矩流变仪中，在类似实际加工的情况下，经过加热熔融、混合、变形、流动等连续准确对混料各项性能进行测定测试产生的流变曲线是评价PVC混料热稳定性优劣的一个重要指标，从而确定PVC混料加工配方

测量仪器2.熔体流变性能下图来自范涛《PVC木塑单螺杆挤出成型过程与试验研究》

测量仪器2.熔体流变性能下图来自范涛《PVC木塑单螺杆挤出成型过程与试验研究》密炼机是转矩流变仪的核心部件，它是由“∞”形可拆除式的混合室以及两个转子所构成

案例2.熔体流变性能下图来自何浏《PVC辅助热稳定剂季戊四醇酯的合成及应用研究》

2.熔体流变性能OA段：PVC物料加入转矩流变仪混炼仪内，机器启动后，在转子的带动下，松散的PVC物料受热，混料开始转动并逐渐被挤压压实，此时PVC物料里各个固态粒子相对滑动，相互间的摩擦力增大，对转子的阻力也增大，在转矩流变曲线上表现为转矩急剧_上升，扭矩值上升到A点，A点对应的峰即为加料峰。

2.熔体流变性能AB段：随着转子的连续转动，PVC混料在加热、剪切、压力的作用下，大颗粒分子开始破碎，变成初级粒子，PVC颗粒开始发生形变，所占空间体积逐渐减少，使颗粒间摩擦力不断减少，转子的阻力减小，反映到转矩流变曲线上，即转矩值自加料峰开始下降，到达最低点B，B点对应扭矩为最小扭矩。

2.熔体流变性能BC段：在转矩流变仪混炼室不断加热及对PVC物料剪切热的作用下，PVC混料逐渐熔融，大部分初级粒子变成一级粒子，表观黏度增大，转子的阻力开始增大，因此扭矩又开始上升，形成最高