熔融指数是一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值。它是美国量测标准协会(ASTM)根据美国杜邦公司惯用的鉴定塑料特性的方法制定而成,其测试方法是先让塑料粒在一定时间(10分钟)内、一定温度及压力(各种材料标准不同)下,融化成塑料流体,然后通过一直径为2.095mm圆管所流出的克(g)数。其值越大,表示该塑胶材料的加工流动性越佳,反之则越差。
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。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)。
影响熔体流动速率试验结果的因素:
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。
熔体流动速率测试的意义: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。
熔融指数常用MI表示,现在国际上统一称作熔体流动速率,用MFR表示。它通常作为热塑性树脂质量控制和热塑性塑料成型工艺条件的参数。它是热塑性树脂和塑料在规定温度和恒定负荷下,熔体在一定时间内流过标准毛细管的重量值,以克/10分钟来表示。熔融指数是用以区别各种热塑性材料在熔融状态时流动性的参数。对同一种树脂,可以用熔融指数比较其分子量的大小,以作为生产质量控制。一般来说,对化学结构一定的树脂,其熔融指数越小,分子量就越大,则其断裂强度、硬度、韧性、耐老化稳定性等性能都有所提高。而熔融指数大,分子量就小,成型时的流动性就相应好一些。
测试方法:
熔融指数的Z常使用的测试标准是ASTM D 1238,该测试标准的量测仪器是熔液指数计(MeltIndexer)。单位:g/10min
测试的具体操作过程是:将待测高分子(塑料)原料置入小槽中,槽末接有细管,细管直径为2.095mm,管长为8mm。加热至某温度(常为190度)后,原料上端即由活塞施加某一定重量向下压挤,量测该原料在10分钟内所被挤出的重量,即为该塑料的流动指数。有时您会看到这样的表示法:MI25g/10min,它表示在10分钟内该塑料被挤出25克。一般常用塑料的MI值大约介于1~25之间。MI愈大,代表该塑料原料粘度愈小及分子重量愈小,反之则代表该塑料粘度愈大及分子重量愈大。
除了熔体质量流动速率(MFR),还可以用熔体体积流动速率(MVR)来进行测定。
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Z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。