塑料人必關注!塑料熔融指數測定的意義、實際作用和測試方法!
材料的熱性能與其生產工藝、產品使用有直接聯系。常見的高分子材料的熱性能表征指標有熱變形溫度、熔融指數、玻璃化轉變溫度、熔點、線膨脹系數等等,今天我們就著重來講講塑料的熔融指數的測定!
首先了解什么是熔融指數?
熔體流動速率或熔體流動指數,簡稱熔指。是指塑料在一定溫度和負荷下,熔體每10min通過標準口模毛細管的質量或體積。常用MI表示,現在國際上統一稱作熔體流動速率,用MFR表示。
用以描述塑料材料在注塑過程中的流動性的強弱,對于注塑生產過程中工藝的確認和調整有一定作用。熔融指數通常作為熱塑性樹脂質量控制和成型工藝條件的參數。
檢測塑料熔融指數的重要性
1.熔指的高低影響塑料的性能。塑膠原料一般熔融指數高,則流動性大,成型加工方便,挺度與阻隔特性好;抗沖擊特性、抗環境應力開裂特性、戶外特性、抗化學介質特性差;熔融指數越小,則其斷裂強度、硬度、韌性、耐老化穩定性等性能都有所提高。
2.聚酯的紡絲和注塑成型等加工都是在熔融狀態下進行的,熔體的黏度是其流變性能中最重要的參數之一,同時也是確保產品質量的關鍵。
3.熔融指數是一個表征原料在螺桿內流動速率的參數,在給定剪切力的情況下測定聚合物的流動度,與剪切力和溫度有關。
4.熔融指數高的材料在擠出機里與螺桿的摩擦系數相對較小,因而產出量也相對較少。高熔指的料一般情況下雜質較多,對機頭的壓力大,容易造成網堵塞。
5.測試材料的流動性能能否達到生產的要求,如果測試結果不合格則不能作為生產原料來使用。
熔融指數在塑料生產中的實際作用
一、來料檢驗中的重要一環
1. 通過測試塑膠產品的熔融指數來判定其是否在正常的熔融指數范圍內。
例如客戶提供的這個產品的熔融指數必須在某區間,經檢測得出結果確在此區間,說明符合要求。若熔指過大,說明此料加工出來的產品性能較差,容易加工成型,但后期會出現開裂等情況;若熔指過小,則性能較好,但是在注塑成型時,會因為流速過慢,影響注塑,此時要增加注塑時的溫度或壓力來進行調節。
2. 在批量生產中,同一批次的不同產品需抽樣檢測其熔融指數是否穩定在一個區間內,以此來判定此批料是否都為合格產品。對同一批號的,不同批次的來料,也可做熔融指數的對比,來判定來料的穩定性。
二、改性塑料加工過程中的首要參考
1.在回收廢舊塑料之后,將塑料再次加工成型,首要參考的依據是熔融指數,因為塑料的流動性,決定了材料的一些性能,比如拉伸強度,延伸率,彈性模量等參數。
2.下游客戶在尋找材料時,往往會參考供應商的物性表,或直接標明需要多大熔指才能滿足生產需要。
熔融指數檢測的典型案例
了解了熔融指數在塑料產品中所起到的重要作用和實際應用,下面我們一起通過案例來詳解塑料產品熔融指數的試驗過程!
1.案例背景
客戶提供兩個同型號的PA66塑膠樣品若干,樣品1為成品若干,樣品2為成品(不良品)若干,進行熔融指數的對比測試。
2.測試過程
檢測環境: 環境溫度 22.6℃ 濕度 52%R.H;
測試標準:
ASTM D1238-13 用擠壓式塑性計測定熱塑塑料熔體流動速率的標準試驗方法
3.檢測結果
4.結論
最終得出在同一測試溫度和負載條件下,不良品的熔融指數高于正常樣品。對照此結果,客戶可以對工藝進行相應的調整,從而提升產品的質量。
那么,如何對您的原料通過熔指調節來提高產品的性能與質量呢?
1. 與同類的不同熔指的牌號共混,可在一定程度上改變原料的熔指;
2. 添加交聯劑,比如一些有機過氧化物,添加量在千分之一左右,這種方法對力學性能的影響比較大;
3. 加少量的填料,比如亞微米級的碳酸鈣,可降低熔指,這種方法可以適當提高力學性能;
4. 有一種叫熔指調節劑的添加劑,又稱為高分子粘結劑。是針對聚烯烴產品常態分子結構機理而開發研制的一類聚烯烴產品加工改性劑,通過多種粘接技術將聚烯烴高分子有效的聚集起來,從而增加了高分子鏈段間的吸引力(即范德華力),通過這樣的改性過程使得已部分降解的聚烯烴產品性能恢復到斷鏈前性能,根據添加量不同單項性能還可大幅度提升。
綜上所述,作為塑料加工、制作、檢驗等領域常用指標之一的熔融指數對保證熱塑性塑料及其制品的質量,對調整生產工藝,都具有重要的指導意義。
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