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想了解熱塑性塑料溶體流動速率測試的影響因素看這里

閱讀:2881      發(fā)布時間:2021-5-31
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熱塑性塑料熔體流動速率測試的影響因素
 

  在2020年4月17日發(fā)表的“熱塑性塑料熔體流動速率的測定”中,我們介紹了熱塑性塑料熔體流動速率測定各個標(biāo)準(zhǔn)之間的差異,這一篇將著重介紹熱塑性塑料熔體流動速率測試的影響因素。
 

 熔體流動速率(即熔融指數(shù))是表征高分子聚合物流動性的重要指標(biāo),它與高分子聚合物加工性能、特性粘度、注塑成型后的耐應(yīng)力開裂性、耐熱性及力學(xué)性能有著密切的關(guān)聯(lián)。熔體流動速率的測試對生產(chǎn)企業(yè)、制造加工企業(yè)以及各領(lǐng)域材料使用單位都有著重要的意義,因此,探討其測試的影響因素及其規(guī)避方法對材料的生產(chǎn)和使用也有著重要作用。
 

  定義熱塑性塑料在規(guī)定的溫度、負(fù)荷以及活塞位置的條件下,熔體通過規(guī)定長度和內(nèi)徑的口模時的速率,以規(guī)定時間擠出的質(zhì)量作為熔體質(zhì)量流動速率MFR(MeltMass-FlowRate),通常以每10分鐘擠出的熔體質(zhì)量來表示,單位為g/10min;以規(guī)定時間擠出的體積作為熔體體積流動速率MVR(MeltVolume-FlowRate),通常以每10分鐘擠出的熔體體積來表示,單位為cm3/10min。
 

  熱塑性塑料熔體流動速率的影響因素、彈性因素高聚物熔體是一種粘彈性的流體,在外力的作用下,會發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的彈性流動,同時也會發(fā)生可回復(fù)的彈性形變。如果將負(fù)荷驟然施加于活塞上,熔體在開始擠出時速率是下降的,這主要是由彈性因素造成的。
 

  為避免該因素的影響,在試樣加入料筒后,先加上負(fù)荷的一部分,可使熔體的彈性得到一定的衰減。
 

  容量效應(yīng)在測試過程中,熔體的流動速率逐漸增大,表現(xiàn)出擠出速率與料筒中熔體高度有關(guān),這可能是由于熔體與料筒有黏附力,該黏附力會阻礙活塞桿下移。為避免該效應(yīng)的影響,應(yīng)在同一活塞高度截取樣條。
 

  ●溫度波動熔體流動速率與溫度的關(guān)系非常密切,溫度偏高流動速率會高,溫度偏低,流動速率則會變低。如有測試表明,PP在229.5℃下測試的熔體流動速率為1.83g/10min,而在230℃下測試的熔體流動速率為1.86g/10min,由此可見溫度波動對測試結(jié)果有一定的影響。為了避免該因素對測試結(jié)果的影響,溫度波動應(yīng)盡可能的小(±0.1℃)。
 

  ●溫度梯度料筒中存在一定的溫度梯度,料筒中部的溫度會比上下部分的溫度高一些,因而會影響熔體的粘度。溫度高,熔體的表觀粘度低,流動速率就大。
 

  為避免該因素的影響,應(yīng)在同一活塞高度截取樣條。
 

  ●試驗環(huán)境試驗環(huán)境溫度的波動會對爐體的控溫有一定影響,建議在溫度波動較小的環(huán)境下進(jìn)行測試,這樣有利于爐體的控溫。
 

  ●聚合物降解聚合物在料筒中受熱會發(fā)生降解,尤其是粉狀聚合物,而且空氣中的氧氣會更加加速聚合物的熱降解效應(yīng),從而使熔體粘度降低,加快熔體流動速率。
 

  為避免該因素對測試結(jié)果的影響,應(yīng)盡量將料筒內(nèi)的試樣壓緊實,減少空氣,同時可以加入一些熱穩(wěn)定劑。另外還可以在測試時通入氮氣進(jìn)行保護(hù),可以有效降低聚合物熱降解的發(fā)生。
 

  ●試樣中水分或揮發(fā)性組分吸濕性或含有揮發(fā)性組分的試樣在高溫下會產(chǎn)生氣泡,使試樣中含有氣泡而無法取樣。另外水分子是極性分子,在試樣中起到類似增塑劑的作用,水分含量越大,熔體的流動速率就會越大。而且還會影響測定結(jié)果的重復(fù)性。
 

  為避免該因素的影響,在測試前有必要對試樣進(jìn)行干燥處理,去除水分和揮發(fā)性組分。
 

  因此,為避免上述因素的影響,確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性,操作時應(yīng)遵循如下基本原則:熔融指數(shù)儀調(diào)節(jié)水平,按照測試方法正確設(shè)定各項試驗參數(shù),料筒、活塞桿、口模清潔干凈,測試開始前設(shè)備在規(guī)定溫度下恒溫,嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書執(zhí)行各項試驗參數(shù)。

 

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