熔融指數儀
適用於每個測試量的熔融指數儀
熔融指數儀也稱為熔流指數測試儀,用於測定塑料熔體的熔體質量流動速率(MFR)和熔體體積流動速率(MVR)。測量熔融材料的流動行為可用於比較同一聚合物的不同等級,並為質量保證和進貨檢驗、材料選擇及塑料加工廠設定加工機器提供重要參數。對這些熔融指數儀的要求因所涉及的塑料加工階段而異。
更詳細的熔體流動測試資訊可在這裡找到:
測定 MFR 與 MVR 的測試方法 ISO 1133-1 / ISO 1133-2 ASTM D1238 / ASTM D3364
設備類型 | Cflow | Mflow | Aflow |
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重量等級 | 0.325 - 21.6 kg | 0.325 - 21.6 kg | 0.325 - 50 kg |
符合 ASTM D1238、ISO 1133-1 及 ISO1133-2 的測試方法 | 方法 A | 測試方法 A、B、C | 測試方法 A、B、C、D |
測試結果 |
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典型的測量範圍 |
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自動化程度 | 低程度自動化
| 中度自動化
| 高度自動化
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應用範圍 | 低測試量
| 中測試量
| 高測試量
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融體流動速率測試程序
熔體流動測試是一種用於測定熱塑性材料之流動性能的測試方法。該測試可測量在特定負載與溫度下流過標準口模的材料數量,測試結果稱為熔融指數(MI)或熔體流動指數(MFI)。
ISO 1133-1和ASTM D1238(一般測試方法)、ISO 1133-2(用於對時溫歷史和/或濕度敏感的材料如PBT、PET或PA的方法)以及ASTM D3364(PVC測試方法)等標準皆對熔體流動測試有所描述。ISO和ASTM標準以類似的方式描述了測試方法(方法A─MFR;方法B─MVR;方法C「半模」,即方法B的變體;及方法D─FFR 多砝碼測試)。不過,這兩個標準的MFR 和 MVR 測量相關測試規定(如料筒溫度與活塞負載)有所不同。
在每個測試程序中,都應使用孔口長度和直徑合規的口模,以及經定義的料筒溫度和活塞負載(由ASTM D1238或ISO 1133標準確定)。
- 為了進行測試,應將孔口尺寸合規的口模放置在加熱後的料筒中。
- 添加聚合物顆粒,並用活塞將其泵入到料筒中。
- 聚合物將在規定的加熱期間熔化或軟化。
- 將砝碼放置在活塞上,迫使熔化後的聚合物通過口模。
- 熔融指數儀計算每單位時間擠出的質量(MFR塑料)或每單位時間活塞行程的距離(MVR塑料)。
測試結束後,清理口模和料筒。
ZwickRoell 熔融指數儀/熔指測試儀常見問題
符合 ISO 和 ASTM 標準的熔融指數儀(又稱熔體流動指數測試儀或MFI測試儀)在設計上非常相似,而且口模、活塞和料筒等相關組件在計量上相同,因此可以假設測試結果的值幾乎在同等水準,但前提是對各聚合物使用相同的MVR 和 MFR 測量之測試條件(相同的測試負載和相同的測試溫度)。
熱塑性材料熔流指數測試所使用的方法具有等效性,但並非完全相同,因為兩者在某些方面(特別是在測試程序方面)有所不同:
- MVR 和 MFR 測量相關測試規定:ISO 1133 和 ASTM D1238 對某些聚合物的測試溫度與測試重量有著不同的規定。
- 對於將使用的聚合物,在建議的聚合物體積方面有些許不同
- ISO 1133-1將預熱階段的持續時間設定為至少5分鐘,但也可以是明顯較長的時間。在 ASTM D1238,預熱階段的持續時間為經標準化的7分鐘,公差嚴格規定在±0.5分鐘範圍內。
- 根據 ISO 標準, 測試起始點為活塞在口模上方50 mm的位置,而 ASTM D1238 將起始點設定在口模上方 46±2 mm的位置。
- 對時間或溫度依存史及/或濕度方面具有敏感性的聚合物測試(例如PBT、PET或PA)另外規定於 ISO 1133-2標準,而ASTM D1238對所有類型的聚合物都嚴格規定容許的測試時序。
- ISO 1133-1 將這些大部分都交由操作員判定適合測量程序的區段或測量間隔,而 ASTM D1238 對活塞行程距離,或在哪個 MFR 值或 MVR 值以及在哪個區段間隔下進行測量,都有非常精確的規定。
即使是最少量的口模、料筒或活塞上的殘留物或雜質,也可能導致熔流指數測量出現相當大的偏差。例如:雜質會改變聚合物在料筒和口模壁上的滑動特性、縮短活塞和料筒之間的間隙,或減少口模中孔的橫截面積。雜質主要由經測試的聚合物之殘留物組成,這些殘留物留在壁部粗糙處,可能就此逐漸分解,直到形成一層類似煤煙的堆積層。若一個接一個地測量不同聚合物,這種情況將變得尤其嚴重,而這與測試溫度的變化有關。清潔劑沉澱物也會導致問題,這就是通常須用不上蠟的乾淨棉布清潔料筒的原因。在殘留物持續存在的案例中,可能需要用銅刷清理工具,甚至訴諸燒壞重要組件的方式。