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塑料人必关注!塑料熔融指数测定的意义、实际作用和测试方法!

2018-09-10  浏览量:34

材料的热性能与其生产工艺、产品使用有直接联系。常见的高分子材料的热性能表征指标有热变形温度、熔融指数、玻璃化转变温度、熔点、线膨胀系数等等,今天我们就着重来讲讲塑料的熔融指数的测定!

 

首先了解什么是熔融指数?

 

熔体流动速率或熔体流动指数,简称熔指。是指塑料在一定温度和负荷下,熔体每10min通过标准口模毛细管的质量或体积。常用MI表示,现在国际上统一称作熔体流动速率,用MFR表示。

 

用以描述塑料材料在注塑过程中的流动性的强弱,对于注塑生产过程中工艺的确认和调整有一定作用。熔融指数通常作为热塑性树脂质量控制和成型工艺条件的参数。


检测塑料熔融指数的重要性

 

1.熔指的高低影响塑料的性能。塑胶原料一般熔融指数高,则流动性大,成型加工方便,挺度与阻隔特性好;抗冲击特性、抗环境应力开裂特性、户外特性、抗化学介质特性差;熔融指数越小,则其断裂强度、硬度、韧性、耐老化稳定性等性能都有所提高。

 

2.聚酯的纺丝和注塑成型等加工都是在熔融状态下进行的,熔体的黏度是其流变性能中最重要的参数之一,同时也是确保产品质量的关键。

 

3.熔融指数是一个表征原料在螺杆内流动速率的参数,在给定剪切力的情况下测定聚合物的流动度,与剪切力和温度有关。

 

4.熔融指数高的材料在挤出机里与螺杆的摩擦系数相对较小,因而产出量也相对较少。高熔指的料一般情况下杂质较多,对机头的压力大,容易造成网堵塞。

 

5.测试材料的流动性能能否达到生产的要求,如果测试结果不合格则不能作为生产原料来使用。

 

熔融指数在塑料生产中的实际作用

 

一、来料检验中的重要一环

 

1. 通过测试塑胶产品的熔融指数来判定其是否在正常的熔融指数范围内。

 

例如客户提供的这个产品的熔融指数必须在某区间,经检测得出结果确在此区间,说明符合要求。若熔指过大,说明此料加工出来的产品性能较差,容易加工成型,但后期会出现开裂等情况;若熔指过小,则性能较好,但是在注塑成型时,会因为流速过慢,影响注塑,此时要增加注塑时的温度或压力来进行调节。

 

2. 在批量生产中,同一批次的不同产品需抽样检测其熔融指数是否稳定在一个区间内,以此来判定此批料是否都为合格产品。对同一批号的,不同批次的来料,也可做熔融指数的对比,来判定来料的稳定性。

 

二、改性塑料加工过程中的首要参考

 

1.在回收废旧塑料之后,将塑料再次加工成型,首要参考的依据是熔融指数,因为塑料的流动性,决定了材料的一些性能,比如拉伸强度,延伸率,弹性模量等参数。

 

2.下游客户在寻找材料时,往往会参考供应商的物性表,或直接标明需要多大熔指才能满足生产需要。


熔融指数检测的典型案例

 

了解了熔融指数在塑料产品中所起到的重要作用和实际应用,下面我们一起通过案例来详解塑料产品熔融指数的试验过程!

 

1.案例背景

 

客户提供两个同型号的PA66塑胶样品若干,样品1为成品若干,样品2为成品(不良品)若干,进行熔融指数的对比测试。

 

2.测试过程

 

检测环境: 环境温度 22.6℃   湿度 52%R.H;

 

测试标准:

 

ASTM D1238-13 用挤压式塑性计测定热塑塑料熔体流动速率的标准试验方法

 

3.检测结果

 

 

4.结论

 

最终得出在同一测试温度和负载条件下,不良品的熔融指数高于正常样品。对照此结果,客户可以对工艺进行相应的调整,从而提升产品的质量。

 

那么,如何对您的原料通过熔指调节来提高产品的性能与质量呢?

 

1. 与同类的不同熔指的牌号共混,可在一定程度上改变原料的熔指;

 

2. 添加交联剂,比如一些有机过氧化物,添加量在千分之一左右,这种方法对力学性能的影响比较大;

 

3. 加少量的填料,比如亚微米级的碳酸钙,可降低熔指,这种方法可以适当提高力学性能;

 

4. 有一种叫熔指调节剂的添加剂,又称为高分子粘结剂。是针对聚烯烃产品常态分子结构机理而开发研制的一类聚烯烃产品加工改性剂,通过多种粘接技术将聚烯烃高分子有效的聚集起来,从而增加了高分子链段间的吸引力(即范德华力),通过这样的改性过程使得已部分降解的聚烯烃产品性能恢复到断链前性能,根据添加量不同单项性能还可大幅度提升。

 

综上所述,作为塑料加工、制作、检验等领域常用指标之一的熔融指数对保证热塑性塑料及其制品的质量,对调整生产工艺,都具有重要的指导意义。

 

 

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