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塑料檢測小常識(shí)：熔體流動(dòng)速率

日期：2018-07-02　　有1209人瀏覽

　　熔體流動(dòng)速率 ( MFR) ，也被稱為熔體流動(dòng)指數(shù) ( MFI) ，是一種塑料行業(yè)常見的材料性能測試。測試用來測定樹脂在特定剪切應(yīng)力及溫度下的熔體流動(dòng)性能 ( 單位: g/10min) ( 與施加載荷有關(guān)) 。該測試由擠壓塑度計(jì)進(jìn)行，人們常稱其為 “熔體流動(dòng)速率測試儀” ( 舊稱 “熔融指數(shù)測試儀”) 。它用于測試天然的、復(fù)合的及處理后的熱塑性塑料。

　　測量熔體流動(dòng)速率的目的是什么？

　　塑料行業(yè)的不同成員使用熔體流動(dòng)速率測試儀進(jìn)行測量的目的各不相同。樹脂供應(yīng)商將其用于質(zhì)量檢查，希望可以發(fā)現(xiàn)由于聚合及/或合成材料的不同而導(dǎo)致的熔體流動(dòng)速率變化。

　　市場營銷和銷售人員將其用于區(qū)分不同檔次的材料。樹脂買家用其來檢查其所采購的樹脂，以確保他們收到的材料與訂購要求相一致。也有用戶將其用于測試在產(chǎn)品保持相同規(guī)格的情況下，他們產(chǎn)品中采用的可再生材料的數(shù)量。

　　熔體流動(dòng)速率對(duì)材料性能到底有什么影響？

　　實(shí)際上，熔體流動(dòng)速率有助于分析材料性能的相對(duì)值，預(yù)測加工過程中樹脂流動(dòng)的相對(duì)難易程度。MI與分子量成反比，分子量增加時(shí)，熔體流動(dòng)速率下降，反之亦然。聚合物的強(qiáng)度與分子量有關(guān)，所以MI可以作為聚合物強(qiáng)度的一種指標(biāo)。

　　隨著熔體流動(dòng)速率的提高，拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐應(yīng)力開裂性、耐熱性、耐候性、沖擊強(qiáng)度和收縮率／翹曲都下降。相對(duì)而言，剛性模量不受熔體流動(dòng)速率增加的影響。

　　對(duì)于HDPE來說，熔體流動(dòng)速率的增加提高了光澤度但對(duì)透明度沒有什么影響。如果所有其他參數(shù)（如分子量分布）都不變，那么隨著熔體流動(dòng)速率的提高，加工也就更容易進(jìn)行了。

　　熔體流動(dòng)速率的測試方法以及具體流程

　　先讓塑料粒在一定時(shí)間（ 10 分鐘）內(nèi)、一定溫度及壓力（各種材料標(biāo)準(zhǔn)不同）下，融化成塑料流體，然后通過一直徑為 2.1mm 圓管所流出的克（ g ）數(shù)。其值越大，表示該塑膠材料的加工流動(dòng)性越佳，反之則越差。

　　ZUI常使用的測試標(biāo)準(zhǔn)是 ASTM D 1238 ，該測試標(biāo)準(zhǔn)的量測儀器是熔體流動(dòng)速率儀 (MeltIndexer) 。單位： g/10min

　　以聚乙烯為例，測試的具體操作過程是：MFI-450W熔體流動(dòng)速率儀升溫致190℃并恒溫20分鐘，將待測PE原料3-4克裝入MFI-450W熔體流動(dòng)速率儀中（槽末接有細(xì)管，細(xì)管直徑為 2.095mm ，管長為 8mm ）。原料上端藉由活塞施加2.16公斤向下壓擠流出，待下測量線到槽口時(shí)按開始，儀器會(huì)自動(dòng)切取，量測該原料在10分鐘內(nèi)所被擠出的重量，即為該塑料的流動(dòng)指數(shù)。有時(shí)您會(huì)看到這樣的表示法： MI 12.3g/10min ，它表示在 10 分鐘內(nèi)該塑料被擠出25克。一般常用塑料的MI值大約介于1~25之間。 MI愈大，代表該塑料原料粘度愈小及分子重量愈小，反之則代表該塑料粘度愈大及分子重量愈大。

　　除了熔體質(zhì)量流動(dòng)速率（MFR），還可以用熔體體積流動(dòng)速率（MVR）來進(jìn)行測定。

　　熔體流動(dòng)速率，原稱熔融指數(shù)，其定義為：在規(guī)定條件下，一定時(shí)間內(nèi)擠出的熱塑性物料的量，也即熔體每 10min 通過標(biāo)準(zhǔn)口模毛細(xì)管的質(zhì)量，用MFR表示，單位為 g/10min 。熔體流動(dòng)速率可表征熱塑性塑料在熔融狀態(tài)下的粘流特性，對(duì)保證熱塑性塑料及其制品的質(zhì)量，對(duì)調(diào)整生產(chǎn)工藝，都有重要的指導(dǎo)意義。

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