熔体流动速率测定仪 熔体流动速率测定仪 熔体流动速率测定仪
熔体流动速率测定仪(亦称熔融指数仪)是测定热塑性塑料在一定条件下的熔体流动速率的专用仪器。热塑性塑料的熔体流动速率(熔融指数)是指热塑性塑料在一定温度和负荷下，熔体每10分钟通过标准口模毛细管的质量或熔融体积，用MFR (MI)或MVR值表示，它可区别热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性。对热塑性塑料及化纤的原料、制品等产品的质量保证，有着重要的意义。本机控制温度█精度高，关键零件氮化处理，强度、硬度高，变形小，这对精确测定流动速率提供了良好的条件。WJ-400B1-型的料筒、活塞杆、口模及相关零部件均采用了航空发「动机用的特殊材料，耐腐蚀性能好，甚至能用于测试F46（四氟乙烯·六氟丙烯聚合物）等材料。
各国都对测试温度的精≡度作了相应规定，其中ASTM定为±0.2℃，ISO定为±0.5℃，JIS定为±0.2℃，我国规定为±0.5℃。
本仪器符合ISO1133:1997(E)、ASTMD1238-95、JIS-K72A以及国家标准GB3682-2000、JB/T5456、JJG878和其它相应标准制定的技术指标。
一.主要技术参数
1.温度控制:
范围100 -400℃
准确←度不劣于±0.2℃（125℃～300℃内）
ISO.GB采用温度点：125、150、190、200、220、230、250、265、275、280、300℃。
波动不劣于±0.1℃（国家检定规程JJG878规定，不得超过±0.5℃）
8h漂 移≤0.1℃(国家检定规程JJG878规定，4h内不得超过±0.5℃）
分布≤0.5℃（国家检定规程JJG878规定，不得大于1℃）
分 辨 率0.1℃
误差修正随机
2.加料后№料筒温度恢复时间 ≤4min
3.计 时 钟:
范围0～999.9s/9999s；
分 辨 率0.001s/0.1s/1s
4.切割装置:
手动旋转切割;
手工切割刀。
5.口模内径:Φ2.095±0.005mm
6.料筒内径:Φ9.550±0.025mm
7.负荷:
负荷精度≤±0.5%
负荷组合简配325g、2160g、5000g
8.国家标准样品(PE)试验:
重复精度≤2%
准 确 度≤5%
9.测试范围:0.010～2000g/10min(自动测试╳时)
10.电源:220V，AC，50Hz，6A
11.外形尺寸:1×b×h=520×380×730mm3
12.重量:40Kg
二.主要构造
本仪器主要是由电脑系统、检测装置、负荷、自动测试机构及切割装置五大部分组成。
1.检测装置(附图1)
1.1料筒
采用』氮化钢材料，并经氮化处理制作，HV≥700。
1.2料杆（活塞杆）
采用氮化钢材料，并经氮化处理制作，HV≥600，料杆头部比料筒内径均匀地小0.075±0.015mm，顶部装有一♀隔热套，使料杆与负荷隔热，在料杆上有二道相距30mm的刻线作为参考标记，它们的位置是：当料杆头下边缘与口模顶部相距20mm时，上标记线正好★与料筒口持平，(见图2)。
1.3口模
Φ2.095±0.005mm
2.电脑控温系统
本系统采用铂电阻作为温度传感器，与精密电阻构成测温电桥，以电脑软件调节加热器加热功率，能自动■补偿电源电压波动及环境温度对温度控制的影响。
3.电脑计时系统与自动测试机构
本机电脑〓计时系统有手动和自动计时(自动操作)二种方式。
自动操作克服了每个操作者从观察计时器到执行动作存在的不同反映速度的差异，十分便利。本机具有的自动测试机构,由红㊣外线控制料杆的移动距离,以测定料杆下移1/8″、1/4″或1″的距离所〒需时间。
建议根据预期物料流动速率MFR选择移动距离，见下表：
|
MFR(g/10min) |
料杆移动距离(mm) |
|
0.010～0.5 |
3.175(1/8″) |
|
0.5～10 |
6.35(1/4″) |
|
10～9999 |
25.4(1″) |
一般而言，选择长的移动△距离，引入的误差因素较小，但需Ψ较长的测试时间，测试〓者应适当掌握。
4.负荷
负荷是砝码与料杆组件的联合质量之和。砝码的质量和试验负荷的配用见下表：
|
砝码(g) |
组合(g) |
|
325 |
T型砝码+料杆组件* |
|
1200** |
325＋875 |
|
2160 |
325＋1835 |
|
3800** |
325＋3475 |
|
5000 |
325＋4675或325＋1835＋2840 |
|
10000** |
325＋1450＋1835＋6390 |
|
12500** |
325＋3475＋4025＋4675 |
|
21600** |
325＋875＋1835＋3475＋4025＋4675＋6390 |
* .料杆组件的质量中，不包括导向套的质量。
**.该型号中,此组合⊙另配。
三.工作条件
1.环境温度10～30℃
2.相对湿度≤80%
3.基础稳固，水平放置；
4.周围空气无强ζ 对流。
四.前期准备
1.将仪器安置在稳固的工作台上，水平仪放在料筒平【台上，调节仪器底部螺栓(即底脚)至水平仪水平。
2.将口模与＠料杆装入料筒。
3.接通电源，开启电源开关，绿色▅电源指示灯亮，加热时红色指示灯亮，设置温度(在不重新设置温度的情况下，仪器自动设置在上次设置的温度值)，在一般情况下，待20分钟后，即稳定在◣预设温度。
当显示的实际温度低于1℃或高于402℃时，可能是有故障，仪器会自动关闭加热器停止加热。
五.温度设置
六.试样准备
试样形状可以是粒状、片状、薄膜、碎片等,也可以是粉状,在测试前根据待测◣料要求,进行去湿烘干处理。当测试数据出现严重的无规则的离散现象时,应考虑是否是试样性质的不稳定而需掺入稳定剂(特别是粉料)。
1． 称料
根据试样,预计熔体流动速率值,按下表称取试样(仅供参考),若是进行国家标样↘的实验，则按标样的详细说明使用▅：
|
熔体流动速率(MFR) |
试样加入Ψ 量(g) |
切割时间间隔(s) |
||
|
g/10min |
ISO标准 |
GB标准 |
ISO标准 |
GB标准 |
|
0.1－0.5 |
3－5 |
3－5 |
240 |
240 |
|
＞0.5－1 |
4－6 |
4－6 |
120 |
120 |
|
＞1－3.5 |
4－6 |
4－6 |
60 |
60 |
|
＞3.5－10 |
6－8 |
6－8 |
30 |
30 |
|
＞10 |
6－8 |
6－8 |
5－15 |
5－15 |
注:当材料的密度大于1.0g/cm时，可能需增加样品的用量。
若按JIS标准或ASTM方法取样,则见下表:
ASTM方法 JIS标准
|
MFR |
试样加入量 |
切割时间 |
|
MFR |
试样加入量 |
切割时间 |
|
g/10min |
g |
S |
g/10min |
g |
S |
|
|
0.15－1.0 |
2.5-3 |
约360 |
0.1-0.5 |
3-5 |
约240 |
|
|
>1.0-3.5 |
3-5 |
约180 |
0.5-1.0 |
3-5 |
约120 |
|
|
>3.5-10 |
5-8 |
约60 |
1.0-3.5 |
3-5 |
约60 |
|
|
>10-25 |
4-8 |
约30 |
3.5-10 |
5-8 |
约30 |
|
|
>25 |
4-8 |
约15 |
10-25 |
5-8 |
约5-15 |
2．试验条件
新国家标准GB/T 3682－2000，对试验条件作了如下新的简述，请读者注意，现摘录如下（注意：试验条件中使用的口模仅指Ф2.095mm，口模Φ1.180已不再在标准→中出现），见标准的附录A，附录B：
附录A
(标准的附录)
测定熔体流动速率的试验条件
所有试验条件应由相应材料命名或规格标准规定，表A1列出了已证明是适用的试验条ξ件。
表A1
|
条件（字母代号） |
试验温度θ，℃ |
标称负荷（组合）mnom,kg |
|
A |
250 |
2.16 |
|
B |
150 |
2.16 |
|
D |
190 |
2.16 |
|
E |
190 |
0.325 |
|
F |
190 |
10.00 |
|
G |
190 |
21.6 |
|
H |
200 |
5.00 |
|
M |
230 |
2.16 |
|
N |
230 |
3.80 |
|
S |
280 |
2.16 |
|
T |
190 |
5.00 |
|
U |
220 |
10.00 |
|
W |
300 |
1.20 |
|
Z |
125 |
0.325 |
|
注：如果将来需要使用本表中未列出的试验条件，例如，对新的∞热塑性材料，则只可选择本表中已使用的负荷和温度。 |
||
附录B
（提示的附录）
热塑性材料的试验条件
表B1列出的是已规定在有关标准中的试验条件，如有必要，对某些特殊材料可以使用未被列出的其他试验条件。
表B1
|
材料 |
条件（字母代号） |
试验温度θ，℃ |
标称负荷（组合）mnom,kg |
|
PS |
H |
200 |
5.00 |
|
PE |
D |
190 |
2.16 |
|
PE |
E |
190 |
0.325 |
|
PE |
G |
190 |
21.60 |
|
PE |
T |
190 |
5.00 |
|
PP |
M |
230 |
2.16 |
|
ABS |
U |
220 |
10.00 |
|
PS-1 |
H |
200 |
5.00 |
|
E/VAC |
B |
150 |
2.16 |
|
E/VAC |
D |
190 |
2.16 |
|
E/VAC |
Z |
125 |
0.325 |
|
SAN |
U |
220 |
10.00 |
|
ASA、ACS、AES |
U |
220 |
10.00 |
|
PC |
W |
300 |
1.20 |
|
PMMA |
N |
230 |
3.80 |
|
PB |
D |
190 |
2.16 |
|
PB |
F |
190 |
10.00 |
|
POM |
D |
190 |
2.16 |
|
MABS |
U |
220 |
10.00 |
七．加料
温度稳定后即可加料。加料前取出料杆，置于耐高温物体上，避免料杆头部碰撞。把漏斗插入料筒内（尽量不与料筒壁相碰，以免发烫）边加料，边振动漏斗使料快速漏下，加料完毕，用压料杆将料压实（以减少气泡），再插入料杆，套上砝码托盘。
插入料杆时，料杆上的定位︽套要放好，其外缘嵌入料筒，上述操作应在一分钟内完成。
注意：a.切勿用料杆压紧物料，以免埙坏料杆与料筒。
b.由于料斗与料筒壁接触后，高温〓传向料杆，使料斗下端温度升高以至粘住样料，因此，使用时应∩尽量避免料斗与料筒壁接触。
加料并压实后，待4～6分钟预热，温度回复到范围（设置温度±0.2℃内），即可进行下述测试操作。
八.手动操作（仅适用于测试熔体质量流动速率MFR）
1.合上电源开关，绿色电源指示灯亮，系统开始工作，显示屏显示上次设定温度值，行程值、当前温度值，及年月日时钟。
2.设置手动操作状态
3.将仪器上部自动用杠杆下压到底，按计时器键，计时器以“ 启动→停止→清零→启动 ”的方式循环工①作。此时，计时器作秒表使用。
4.待加料后，经4～6分钟，温度恢复正常加上砝码(或另根据试料的要求时间)即可开始切割取样。
5.切割取样应在料杆的上下标记线之间。如果发现在规定预→热时间后料杆的上下标记线不在此位置，就应调整下一次试验的加料量，或者在加料后待试料熔化，再额外增加负荷使料杆快些达到预定位置，撤去负荷(以手压作负荷时，注意料杆切忌歪斜，以免导致料杆损坏。)此操作不要超过※试料加入后预热的4分钟。
6.用切割刀按表四所规定的切样间隔时间逐个切取样条，每个样条的长度一般在20～50mm左右，把肉眼可见气泡的样条丢弃，将保↙留的样条(至少三个)逐个称重，准确到0.0001g，求出它们的平均质量。
使用旋转切割刀时，如刀口与出料口配合不好距离太大，样条切口不齐或切不断，可松开刀片的二个固定螺钉，调∏节刀口与出料口的距离到最佳位置。
7.计算结果
塑料的熔体流动速率(熔融指数)MFR(MI)以每¤个参照时间的克数表示，公式为：
其中:MFR ---熔体(质量)流动速率(g/10min)
m---样条的平均质量(g)
