熱塑性塑料熔體流動速率測試的影響因素
 

　　在2020年4月17日發(fā)表的“熱塑性塑料熔體流動速率的測定”中，我們介紹了熱塑性塑料熔體流動速率測定各個標準之間的差異,，這一篇將著重介紹熱塑性塑料熔體流動速率測試的影響因素,。
 

　熔體流動速率(即熔融指數(shù))是表征高分子聚合物流動性的重要指標，它與高分子聚合物加工性能,、特性粘度,、注塑成型后的耐應力開裂性、耐熱性及力學性能有著密切的關(guān)聯(lián),。熔體流動速率的測試對生產(chǎn)企業(yè),、制造加工企業(yè)以及各領(lǐng)域材料使用單位都有著重要的意義，因此,，探討其測試的影響因素及其規(guī)避方法對材料的生產(chǎn)和使用也有著重要作用,。
 

　　定義熱塑性塑料在規(guī)定的溫度、負荷以及活塞位置的條件下,，熔體通過規(guī)定長度和內(nèi)徑的口模時的速率,，以規(guī)定時間擠出的質(zhì)量作為熔體質(zhì)量流動速率MFR(MeltMass-FlowRate)，通常以每10分鐘擠出的熔體質(zhì)量來表示,，單位為g/10min,；以規(guī)定時間擠出的體積作為熔體體積流動速率MVR(MeltVolume-FlowRate)，通常以每10分鐘擠出的熔體體積來表示,，單位為cm3/10min,。
 

　　熱塑性塑料熔體流動速率的影響因素、彈性因素高聚物熔體是一種粘彈性的流體,，在外力的作用下,，會發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的彈性流動，同時也會發(fā)生可回復的彈性形變,。如果將負荷驟然施加于活塞上,，熔體在開始擠出時速率是下降的，這主要是由彈性因素造成的,。
 

　　為避免該因素的影響,，在試樣加入料筒后，先加上負荷的一部分,，可使熔體的彈性得到一定的衰減,。
 

　　容量效應在測試過程中，熔體的流動速率逐漸增大,，表現(xiàn)出擠出速率與料筒中熔體高度有關(guān),，這可能是由于熔體與料筒有黏附力,，該黏附力會阻礙活塞桿下移。為避免該效應的影響,，應在同一活塞高度截取樣條,。
 

　　●溫度波動熔體流動速率與溫度的關(guān)系非常密切，溫度偏高流動速率會高,，溫度偏低,，流動速率則會變低。如有測試表明,，PP在229.5℃下測試的熔體流動速率為1.83g/10min，而在230℃下測試的熔體流動速率為1.86g/10min,，由此可見溫度波動對測試結(jié)果有一定的影響,。為了避免該因素對測試結(jié)果的影響，溫度波動應盡可能的小(±0.1℃),。
 

　　●溫度梯度料筒中存在一定的溫度梯度,，料筒中部的溫度會比上下部分的溫度高一些，因而會影響熔體的粘度,。溫度高,，熔體的表觀粘度低，流動速率就大,。
 

　　為避免該因素的影響,，應在同一活塞高度截取樣條。
 

　　●試驗環(huán)境試驗環(huán)境溫度的波動會對爐體的控溫有一定影響,，建議在溫度波動較小的環(huán)境下進行測試,，這樣有利于爐體的控溫。
 

　　●聚合物降解聚合物在料筒中受熱會發(fā)生降解,，尤其是粉狀聚合物,，而且空氣中的氧氣會更加加速聚合物的熱降解效應，從而使熔體粘度降低,，加快熔體流動速率,。
 

　　為避免該因素對測試結(jié)果的影響，應盡量將料筒內(nèi)的試樣壓緊實,，減少空氣,，同時可以加入一些熱穩(wěn)定劑。另外還可以在測試時通入氮氣進行保護,，可以有效降低聚合物熱降解的發(fā)生,。
 

　　●試樣中水分或揮發(fā)性組分吸濕性或含有揮發(fā)性組分的試樣在高溫下會產(chǎn)生氣泡，使試樣中含有氣泡而無法取樣,。另外水分子是極性分子,，在試樣中起到類似增塑劑的作用,，水分含量越大，熔體的流動速率就會越大,。而且還會影響測定結(jié)果的重復性,。
 

　　為避免該因素的影響，在測試前有必要對試樣進行干燥處理,去除水分和揮發(fā)性組分,。
 

　　因此,，為避免上述因素的影響，確保測試結(jié)果的準確性,，操作時應遵循如下基本原則：熔融指數(shù)儀調(diào)節(jié)水平,，按照測試方法正確設定各項試驗參數(shù)，料筒,、活塞桿,、口模清潔干凈，測試開始前設備在規(guī)定溫度下恒溫,，嚴格按照作業(yè)指導書執(zhí)行各項試驗參數(shù),。