ASTM D1238 Akış Hızı Belirleme Plastikleri

Akış hızı belirleme, belirli bir sıcaklıkta polimer eriyiklerinin reolojik özelliklerini ölçmek için hızlı ve kullanımı kolay bir metodolojidir.

Bir reometreden farklı olarak, ölçüm sabit yük altında ve dolayısıyla büyük ölçüde sabit kesme gerilimi altında gerçekleşir. Eriyiğin standartlaştırılmış bir ağızlıktan ekstrüde edilme hızı, polimer eriyiğinin viskozitesine bağlıdır. Bu yöntemle kesme hızı genellikle enjeksiyon kalıplama işlemlerinden önemli ölçüde daha düşüktür. Yine de yöntem, özellikle kalite güvencesinde gerekli olan karşılaştırma için iyi fırsatlar sunmaktadır. Yöntem D'deki çoklu ölçümler, görünür bir viskozite eğrisi üzerindeki farklı noktaları belirlemek için kullanılabilir. Bu ölçümler, farklı yükler altındaki MFR değerlerinin bölümü olarak sunulur.

Homojen yoğunluk dağılımına sahip polimer eriyiklerinde, yani özellikle doldurulmamış polimerlerde, test sıcaklığında eriyik yoğunluğu aşağıdaki gibiyse, MVR değerini (cm³/10 dk) bir MFR değerine (g/10 dk) dönüştürmek mümkündür. A ve B yöntemleri birleştirildiğinde, bir polimer eriyiğinin yoğunluğu iyi bir doğrulukla belirlenebilir.

MFR değerini ölçmek için ASTM D1238 Yöntem A, düşük numune hacimlerine sahip bireysel kontroller için uygundur.

• Yöntem A'da ekstrüdat sabit zaman aralıklarında kesilir ve kütlesi bir analitik terazi kullanılarak belirlenir.
• Ölçüm, 8 mm yüksekliğinde ve 2.095 mm delik çapına sahip standart nozul ile gerçekleştirilir.
• Beklenen akış hızına bağlı olarak test edilecek polimer 2,5 g ile 8,0 g arasında tartılır.
• Ölçümün başlangıç noktası, Nozulun üzerinde 46 ila 2 mm arasında bir piston pozisyonu ve 7 ila 0,5 dakika arasında bir ön ısıtma süresi penceresidir. Ölçümün başlamasından önceki son 2 dakika içinde pistona ilave bir kuvvet uygulanmamalıdır.
• Ölçümün zaman aralığı ayrıca ölçülecek akış hızına da bağlıdır. Düşük akış hızları için 6 dakika ve 25 g/10 dakikanın üzerindeki akış hızları için 15 saniyedir.
• Test sonucu g/10 dk olarak belirtilmiştir birim zaman başına ekstrüde edilmiş bir kütledir.
• Yöntem, tüm test prosedürü sırasında bir operatörün bulunmasını gerektir ve bu nedenle sadece biraz otomatiktir.
• Yöntem A'da, ASTM D1238'e göre, yaklaşık 0,15 g/10 dakika ila yaklaşık 50 g/10 dakika arasında bir ölçüm aralığı kapsanır. Sınırlama, ekstrüdatı düzenli aralıklarla kesme ihtiyacından kaynaklanmaktadır.

• ASTM D1238'e göre Yöntem B'deki MVR ölçümleriyle, polimer eriyiğinin ekstrüde edilen hacmi, düzenli zaman veya yer değiştirme aralıklarında belirlenir. Ölçüm, test pistonu üzerindeki işaretler aracılığıyla görsel olarak kontrol edilebilir, ancak hızlı akan malzemelerde bile tam bir hacim belirleme sağlayan bir piston yer değiştirme ölçümü ve bir zaman kaydı kullanmak yaygındır.
• Yöntem A'da olduğu gibi, 8 mm yüksekliğinde ve 2.095 mm delik çapına sahip standart bir meme ölçülür. Ölçümün başlangıç ​​noktası da yöntem A ile aynıdır.
• Test, yola bağlı olarak kontrol edilir. 10 g/10 dk'ya kadar olan MFR değerleri için 6,35 mm'lik bir piston stroku üzerinden ölçümler alınır. Daha yüksek MFR değerleri, 1 inç'e karşılık gelen 25,4 mm'lik bir piston stroku üzerinden ölçülür.
• MVR sonucu, birim zaman başına malzeme hacmidir. cm³/10 dk olarak verilir ve birim zaman başına test pistonunun yol mesafesinden hesaplanır.
• Homojen bir yoğunluk dağılımına sahip polimer eriyikleri durumunda, MVR değeri eriyik yoğunluğu kullanılarak bir MFR değerine dönüştürülebilir.
• Bu yöntemin önemli bir avantajı mekanik kesmenin olmamasıdır. Tüm test prosedürü, bir operatör tarafından daha fazla müdahale edilmeksizin gerçekleştirilebilir.
• Yöntem B'de, ASTM D1238'e göre 0,5 g/10 dak ile yaklaşık 1500 g/10 dak arasında değişen önemli ölçüde daha geniş bir ölçüm aralığı kapsanır. Bununla birlikte, yüksek kaliteli eriyik indeksi test cihazlarıyla, iyi bir tekrarlanabilirlik ile daha da geniş bir ölçüm aralığı ölçülebilir.
• Yer değiştirme sensörlü ve otomatik test ağırlık artışına sahip eriyik indeksi test cihazları, MFR veya MVR değeri için bir hedef değer girerek çok kolay ve rahat bir şekilde ayarlanabilen test sürecinin daha otomatik kontrol edilmesini sağlar.

ASTM D1238'in Yöntem C'si, yarı yükseklikte, yarım çapta bir kalıp kullanan Yöntem B'nin bir varyasyonudur.

• Ölçüm, 7 dakikalık bir ön ısıtma süresinden sonra ve nozulun 50 mm üzerindeki bir piston konumunda başlatılır. MVR değeri, 25,4 mm'lik bir piston stroku üzerinden ölçülür.
• Uygulama alanı, MFR değeri 75 g/10 dk yüksek olan poliolefinlerdir. “Yarım” nozul kullanıldığında, polimer eriyiğindeki kayma gerilimi aynı kalır, ancak MVR değeri yaklaşık 8 kat azalır ve bu nedenle belirlenmesi daha kolaydır.

Akış oranı, FRR, iki farklı yük altında MFR ölçümlerinin bölümüdür.

• Ölçümler genellikle test kanalının tek bir dolumunda gerçekleştirilir.
• 7 dakikalık ön ısıtma aşaması geçtikten sonra, 46 mm'lik bir piston konumunda birinci test ağırlığı ile test sekansı başlatılır.
• İlk ölçüm tamamlanır tamamlanmaz test ağırlığı değiştirilir ve kısa bir stabilizasyon aşamasından sonra MFR'nin müteakip ölçümü başlar.
• 2 veya daha fazla test yükü, isteğe bağlı olarak artan veya azalan sırayla bir ölçüm çalışmasında ölçülebilir.
• Genellikle ZwickRoell'in Aflow akış test cihazı kullanılır. Cihaz, rahat bir test kontrolüne, test ağırlıklarının artan veya azalan sırasına göre ölçülmesine ve ayrıca klasik cihazlarda sıklıkla meydana gelen kütle ivmelerinin etkileri olmadan kuvvet kontrolü ile uygulanan test yüklerinin şoksuz bir şekilde değiştirilmesine olanak tanır.

ASTM D3364 - Kararsız Akış Hızına Sahip PVC Üzerindeki Ölçümler

• Yöntem, ASTM D1238'in bir uzantısıdır ve PVC bileşiklerindeki MFR değerini ve kararsızlıkları ölçmek için kullanılır.
• Standart konfigürasyonda ölçümler 175°C sıcaklıkta ve 20 kg yük altında alınır. Sert PVC ile yaklaşık 50 kg'a kadar daha büyük test yüklerinin kullanılması avantajlı olabilir. Yarı sert veya yumuşak PVC de 150°C / 50 kg'da ölçülür.
• Nozul 25,43 mm (1 inç) uzunluğundadır, standart nozul gibi 2,095 mm'lik bir iç çapa sahiptir ve konik bir giriş alanına sahiptir.
• Standart nozulla karşılaştırıldığında, bu nozül MVR'de yaklaşık 10 kat azalma sağlar.
• Doldurma miktarı 2,15 g'dır ve çok hassas bir şekilde yapıştırılmalıdır.
• MFR değerleri mg/dk olarak ve eriyiğin kararsızlığı % olarak hesaplanır.
• ASTM D3364'e göre bu test yöntemiyle, sıcaklık etkilerinden kaynaklanan kararsızlıklar, polimer bağlarının kırılması ile kayma veya viskozite veya moleküler ağırlıkta eşit olmayan dağılım gibi reolojik etkilerden kaynaklanan dengesizlikler tespit edilebilir.

PET üzerinde MFR ölçümleri, özel test önlemleri gerektirir:

• Öncelikle PET yeterince kurutulmalı ve kuru halde test kanalına yerleştirilmelidir.
• Test kanalında isteğe bağlı bir azot kaplama, malzemenin ortam havasıyla doğrudan temasını engeller.
• Test, testXpert test yazılımı tarafından kaydedilen kesin olarak tanımlanmış zaman dizilerinde ASTM D1238'e uygun olarak gerçekleştirilir.

ZwickRoell yöntem A'ya göre hem basit akışkanlık test cihazlarının yanı sıra, hem de A, B, C ve D yöntemlerine göre testlerin mümkün olduğu, otomatik deplasmanlı ölçüm cihazları üretmektedir.