熔體質(zhì)量和體積流動速率檢測

一、檢測原理

二、核心檢測項目

1. 熔體質(zhì)量流動速率（MFR）測試

• 測試條件： 設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)溫度（如190℃、230℃等）和載荷（如2.16kg、5kg、10kg等），依據(jù)材料類型選擇ISO 1133、ASTM D1238等標(biāo)準(zhǔn)。
• 操作流程：
  1. 將樣品顆粒預(yù)熱至熔融狀態(tài)； 2 施加規(guī)定載荷，記錄10分鐘內(nèi)擠出的材料質(zhì)量；
  2. 計算結(jié)果：MFR =（擠出質(zhì)量/擠出時間）× 10。
• 適用場景： 質(zhì)量控制、批次穩(wěn)定性評估、材料分級。

2. 熔體體積流動速率（MVR）測試

• 測試方法： 使用帶活塞位移傳感器的測量儀，直接記錄熔體體積變化。
• 計算公式： MVR =（擠出體積/擠出時間）× 10。
• 優(yōu)勢： 避免稱重誤差，適用于高粘度或發(fā)泡材料。

3. 流動速率比（FRR）分析

• 定義： 不同載荷下MFR的比值（如FRR = MFR@10kg / MFR@2.16kg）。
• 意義： 反映材料的剪切敏感性，評價分子量分布寬窄。分子量分布寬的材料FRR較高。

三、關(guān)鍵檢測參數(shù)及影響因素

1. 溫度控制

• 溫度波動需≤±0.5℃，過高導(dǎo)致降解，過低則流動性不足。
• 常用測試溫度示例：
  • 聚乙烯（PE）：190℃
  • 聚丙烯（PP）：230℃
  • 工程塑料（如PC、PA）：250~300℃

2. 載荷選擇

• 標(biāo)準(zhǔn)載荷為2.16kg（低剪切）、5kg、10kg（高剪切）。
• 高載荷用于模擬實際加工的高剪切條件（如注塑成型）。

3. 樣品預(yù)處理

• 干燥處理：吸濕性材料（如PET、PA）需在80~120℃烘箱中干燥4小時以上。
• 顆粒均勻性：避免粉料或過大顆粒影響流動性。

4. 口模規(guī)格

• 標(biāo)準(zhǔn)口模內(nèi)徑為2.095±0.005mm，長度為8.000±0.025mm。
• 口模清潔度影響擠出穩(wěn)定性，需定期清理炭化物。

四、檢測流程標(biāo)準(zhǔn)化

1. 設(shè)備校準(zhǔn)

• 定期校驗溫度傳感器、砝碼精度及活塞位移傳感器。
• 空白測試驗證設(shè)備穩(wěn)定性。

2. 環(huán)境控制

• 實驗室溫度需穩(wěn)定在23±2℃，濕度≤50% RH。

3. 數(shù)據(jù)記錄與分析

• 每組樣品至少測試3次，取平均值，計算標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD應(yīng)<5%）。
• 異常數(shù)據(jù)處理：如單次測試偏差＞10%，需排查溫度波動或樣品降解問題。

五、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 質(zhì)量控制

• 監(jiān)控原材料批次一致性，確保注塑、擠出等工藝穩(wěn)定性。
• 案例：PE管材生產(chǎn)要求MFR控制在0.2~0.4g/10min（190℃/5kg）。

2. 工藝優(yōu)化

• 匹配材料流動性與加工設(shè)備參數(shù)（如注塑壓力、螺桿轉(zhuǎn)速）。

3. 材料研發(fā)

• 評估改性材料（如填充、增韌）的加工性能變化。

六、注意事項

1. 避免材料降解：長時間高溫停留會導(dǎo)致分子鏈斷裂，MFR異常升高。
2. 防止氣泡干擾：熔體中氣泡會增大MVR值，需預(yù)壓排除空氣。
3. 標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范：嚴(yán)格遵循ISO或ASTM標(biāo)準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)可比性。