MFI熔融指数仪MFR和MFV测试标准:ASTM D1238, ISO 1133和GB/T 3682系列
MFI熔融指数仪是一种用于测量熔体的流动性能的设备,常见的测试熔体质量流动速率(MFR, Melt Flow Rate)和熔体体积流动速率(MVR)。熔融指数仪通常用于塑料和聚合物材料的质量控制和研发过程中。熔融指数是指热塑性聚合物在固定的熔融温度状态下,施加固定压力后通过标准尺寸模孔(Die)时的流动性,并定义其10分钟时的流动重量(A法)与体积(B法); 塑料原料若有参杂次料或二次料皆会改变其熔融指数,藉此可以品管塑料的稳定性或作为射出成型的参考数据。 一般而言多次熔融的塑料分子链接小,而流动性好MI越大; 反之分子链接大,流动性差MI越小。 ASTM D1238与ISO 1133测试基本上有相关性,但技术内容不同。不同的塑料材料可能有不同的熔融指数测试标准,下面是一些常见的熔融指数测试方法及其对应的标准:
1、ASTM D1238:这是美国材料与试验协会(ASTM)发布的标准,用于测量熔融聚合物的流动速率。
2、ISO 1133:这是国际标准化组织(ISO)发布的标准,用于测量熔融聚合物的质量流动速率(MFR)和体积流动速率(MVR)。
3、GB/T 3682-2018 塑料 熔流速率的测定:这是中国国家标准,用于测量塑料材料的熔融流动性。
熔融指数仪通过将固态材料加热至其熔点,并施加一定的压力将熔体从标准大小的孔口挤出,然后测量熔体在一定时间内通过孔口的体积或质量,以确定材料的熔体流动性能。这个测试结果可以用来评估材料的熔体粘度、流动速度和加工性能等特性。
这些标准通常规定了熔融指数测试的实验条件、设备要求和数据处理方法等。在进行熔融指数测试时,可以参考相应的标准以确保测试的准确性和可比性。
根据ASTM D1238
A法测试(MFR):流动的重量(g)/10 min
B法测试(MVR):流动的体积(cm³)/10 min
AB法之间关系:MFR=MVR*D
D= 材料在熔融状态下密度,非固态时密度
模具(Die)标准尺寸:材质为碳化钨,直径9.5504±0.0076 mm 高度8.000±0.025mm 的圆柱体中间有一2.095±0.005mm孔洞,须以赛规确认孔洞状态
测试时重量与温度:参照规范定义,特定材料有其测试条件,其中2.16 kgf 为常见重量。
ISO 1133和ASTM D1238的相似之处多于差异。制造商认为这些标准“在技术上等同”,因为两者都详细说明了使用挤出塑性计(通常称为熔融指数仪)的相似标准。两种标准都提供了在受控条件下测量粘度曲线上一个点的测试,并且都以每10分钟克为单位表示MFI。每个标准都规定了孔口长度和直径、枪管温度和活塞载荷额定值。
方法
ISO 1133标准要求预热时间为五分钟,而ASTM D1238要求预热时间为七分钟。ISO 1133标准的起点为50毫米,需要30毫米的活塞行程,而ASTM D1238方法的起点为46毫米,需要6.35至25.4毫米的行程。此外,ISO 和 ASTM 标准规定熔体分度器的活塞底存在轻微的尺寸差异。
特征
ASTM D1238提供了熔体流动测试的变体,称为多重量熔体流动测试。该程序使用不同重量的材料,可在一次充电时提供多次测量,包括在不同负载条件下的测量。ISO 1133标准没有详细说明这种替代方法。ASTM标准还详细说明了熔体分度仪的推荐技术规格,而ISO 1133缺乏此功能。
程序 A 和 B
ISO 1133和ASTM D1238都提供两种MFI测试方法,称为程序A和B.程序A依赖于手动熔体分度器按定时间隔进行切割,然后在分析天平上称重以确定MFI,而程序B则没有切割或称重。相反,它通过测量挤出树脂的体积来确定MFI。通常,程序 B 会产生更准确的测量,因为它具有较少的用户干扰机会。但是,此过程要求在测试温度下获得树脂熔体密度的准确值,而程序A不需要此知识。
MFR熔融指数仪:质量法和体积法一体机,带触屏带打印
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