熔體流動(dòng)速率儀是用來(lái)測(cè)定各種高聚物在粘流狀態(tài)時(shí)的熔體流動(dòng)速率,在一定的溫度和負(fù)荷下,熔體每10min通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)口模的質(zhì)量或體積,用MFR或MVR來(lái)表示,它既適用于熔融溫度較高的聚碳酸脂、聚芳砜、氟塑料、尼龍等工程塑料,也適用于聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、ABS樹(shù)脂、聚甲醛樹(shù)脂等熔融溫度較低的塑料測(cè)試,廣泛應(yīng)用于塑料生產(chǎn)、塑料制品、石油化工等行業(yè)及有關(guān)院校、科研單位和商檢部門(mén)。
一、適用范圍
pp熔融指數(shù)儀符合GB3682-2000的要求,其主要參數(shù)均滿足ISO1133-97、ASTM1238標(biāo)準(zhǔn)要求可用于聚乙烯、聚炳烯、聚苯乙烯、ABS、聚酰胺、纖維樹(shù)脂、丙烯酸酯、聚甲醛、氟塑料、聚碳酸脂等各種塑料的熔體流動(dòng)速率的測(cè)定。
二、主要技術(shù)參數(shù)及精度
1、標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù):
(1)料筒參數(shù):內(nèi)孔:Φ9.550mm±0.025mm
(2)活塞參數(shù):活塞頭Φ9.475±0.015mm
(3)活塞頭長(zhǎng)度:H=6.35±0.1mm
(4)口膜參數(shù):Φ=2.095±0.005mm
2、控溫參數(shù):
(1)控溫范圍:80~400℃
(2)控溫精度:±0.2℃
(3)顯示分辨率:0.1℃
(4)zui大功耗:<500W
(5)溫度恢復(fù)時(shí)間:4min
3、位置檢測(cè):
(1)上下位置環(huán)距:30mm
(2)控制精度:±0.1mm
4、設(shè)備重量:50kg。
三、基本配置
1、pp熔融指數(shù)儀主機(jī)一臺(tái)
2、砝碼:(5kg)
A:0.325KG(含壓料桿) B:0.875KG C:0.960KG D:1.200KG E:1.640KG
5、活塞一個(gè)(本公司)
6、不銹鋼方盤(pán)一個(gè)(本公司)
8、漏斗一個(gè)(本公司)
9、清洗工具三件(本公司)
10、微型打印機(jī)一臺(tái)(選配)
四、特點(diǎn):
自動(dòng)+手動(dòng)切料,微機(jī)自動(dòng)計(jì)算,彩屏顯測(cè)試結(jié)果,打印機(jī)輔助打印
五、關(guān)于熔體流動(dòng)速率試驗(yàn)值偏低的原因
熔體流動(dòng)速率測(cè)定儀是用于在一定溫度下,觀察高聚物熔融狀態(tài)的流動(dòng)情況的儀器,可間接地測(cè)定高聚物的分子量。
熔體流動(dòng)速率的定義,是每10分鐘內(nèi)流過(guò)口模小孔(也稱毛細(xì)管)的熔體的質(zhì)量(以克為單位),因此,下列因素將是影響測(cè)試值的主要原因:
(1)料桿運(yùn)動(dòng)的靈活性
(2)口模及料筒的情況
(3)料筒加熱的正常與否
(4)溫度的準(zhǔn)確性
這里沒(méi)有提及負(fù)荷的準(zhǔn)確性,是因?yàn)樨?fù)荷(砝碼、試驗(yàn)力)一般是不會(huì)發(fā)生故障的(允許*.5%)。
a、料桿運(yùn)動(dòng)的靈活性
料桿在料筒內(nèi)孔中能保持垂直運(yùn)動(dòng),依靠軸線的兩點(diǎn)定位,一是料筒的測(cè)量頭部與料筒內(nèi)孔間的0.075mm左右的公差配合,二是料筒中間部位與導(dǎo)向套之間的公差配合,使料桿在料筒內(nèi)既能自由上下運(yùn)動(dòng),又不會(huì)歪斜,保持垂直。而且從理論上講,使用的年限越長(zhǎng),摩擦系數(shù)越小,越靈活。操作時(shí),導(dǎo)向套良好地固定,能有效的防止料桿彎曲變形,這是用戶常有疏忽的。
然而,用戶有時(shí)很少注意到料桿的靈活運(yùn)動(dòng)。當(dāng)使用一段時(shí)間后,料桿上很明顯地會(huì)薄薄地沉積一層焦化物,即使用戶在每次都認(rèn)真地清洗了料桿,這一層沉積物還是慢慢地形成了(更不用說(shuō)有些用戶本身的清洗工作就做得很差),而且,導(dǎo)向套的內(nèi)壁還不會(huì)去清洗它,這樣,使用一段時(shí)間后,料桿和導(dǎo)向套之間的配合將不再是這么如意,越來(lái)越粘滯,卻始終引不起用戶的注意。
這種故障反映的是測(cè)量結(jié)果明顯偏小,而用戶往往怪罪于其它原因。
b、口模及料筒的情況
按操作要求,料筒在每次試驗(yàn)時(shí),都要清洗,口模要求zui少每天清洗一次及在換料前清洗,但用戶一般對(duì)料筒每次都認(rèn)真清洗,而疏忽了口模,一方面當(dāng)然還是因?yàn)榭谀ky以清洗之故。常用的口模內(nèi)徑是2.095±0.005mm,口模內(nèi)徑直接影響了熔體流經(jīng)的速度,其內(nèi)壁更容易沉積焦化物,而薄薄地一層,相對(duì)于小口徑來(lái)說(shuō),已占了相當(dāng)?shù)谋壤?,使熔體流經(jīng)的阻力大大增大,試驗(yàn)值明顯減小。對(duì)口模內(nèi)徑測(cè)試,發(fā)現(xiàn)內(nèi)徑減小了。但我們知道,除了口模受到外力的敲擊,使內(nèi)孔發(fā)生變形外,在正常使用的情況下口模的內(nèi)徑總是越來(lái)越大的。
上述二種情況,是該種儀器zui常見(jiàn)的故障,它們都使試驗(yàn)值偏小,甚至有減少一倍以上的。筆者曾遇到一家頗有聲望的單位,該單位的一臺(tái)進(jìn)口儀器的口模不小心掉了,只能買(mǎi)了一只國(guó)內(nèi)一廠家生產(chǎn)的口模,剛開(kāi)始時(shí),試驗(yàn)數(shù)據(jù)一切正常,后來(lái)突然發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)偏小,越來(lái)越嚴(yán)重,便懷疑口模不好,要求筆者提供一只。經(jīng)筆者檢查,該機(jī)料桿不靈活,口模內(nèi)孔也堵塞嚴(yán)重,經(jīng)清洗后,一切恢復(fù)正常。
清洗方法很簡(jiǎn)單:趁熱態(tài)按常規(guī)清洗料桿、料筒及口模后,將料桿和導(dǎo)向套分離,用zui細(xì)的金相砂紙,將料桿表層的沉積物打磨掉,同時(shí),將一小片砂紙卷起,塞入口模和導(dǎo)向套內(nèi)孔,仔細(xì)打磨,當(dāng)能看到金屬本色后,即可獲得當(dāng)初靈活自如的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),試驗(yàn)數(shù)據(jù)也將恢復(fù)正常。
c料筒的加熱
料筒有一定的長(zhǎng)度,因此在料筒外緣套有數(shù)只不銹鋼外殼的加熱圈(有的廠家的產(chǎn)品用電熱絲繞在外緣)。由于溫度控制的測(cè)量點(diǎn)僅在下段的一個(gè)區(qū)間,因此當(dāng)加熱圈局部損壞時(shí),即使溫度顯示還是達(dá)到原來(lái)的數(shù)值,但料筒內(nèi)的溫度分布梯度已發(fā)生了或高或低的變化,使試驗(yàn)值明顯偏離。
這類故障的一般外部反映為:溫度控制反映遲鈍,波動(dòng)大,恢復(fù)時(shí)間明顯延長(zhǎng)(一般為4-6分鐘),甚至無(wú)法穩(wěn)定,用交流電流表測(cè)儀器電源電流,在加熱狀態(tài)將明顯低于1.8A。此時(shí),需有專業(yè)儀器維修人員更換內(nèi)部加熱圈(見(jiàn)附錄三)。
d、溫度的準(zhǔn)確性
國(guó)標(biāo)規(guī)定,試驗(yàn)穩(wěn)定允差0.5℃,該儀器盡管采用了電腦軟件控溫,除了許多不穩(wěn)定因素,但隨時(shí)間的流逝,傳感器及電子電路總有些許變化使穩(wěn)定顯示值偏差。因此,要經(jīng)常用校正溫度計(jì)進(jìn)行校對(duì)。當(dāng)實(shí)際溫度偏低時(shí),熔體流動(dòng)性變差,試驗(yàn)值變小,但在正常情況下,由于偏離值不會(huì)太大(一般小于1℃),因此,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果不是特別明顯。
校正溫度計(jì)的使用方法(原先用直角溫度計(jì)的校正方法已淘汰):
在料筒內(nèi)放入口模,升溫后加入待測(cè)料,至料熔融后,放入溫度計(jì),料筒上部于溫度計(jì)漏空處用紗布塞緊,并使溫度計(jì)水銀泡底部距口模高10mm,待穩(wěn)定后讀取溫度計(jì)示值,加上溫度計(jì)修正值后,即為實(shí)際值,對(duì)照儀器的溫度顯示值,即可得到儀器的溫度顯示修正值。在使用時(shí),只要將儀器顯示值加上計(jì)算得到的修正值即為實(shí)際值。上述方法很容易損壞溫度計(jì),因此變通的方法,可在口模上方擱置一段聚四氟乙烯墊塊(ф9.05,h=10mm,當(dāng)溫度高于250℃時(shí),用XB450石棉橡膠材料),將溫度計(jì)放在墊塊上面,其余不變。這樣做,操作簡(jiǎn)便,誤差不大(根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),校正溫度計(jì)水銀泡底部離口模上方10mm)。溫度計(jì)每支一個(gè)標(biāo)稱溫度點(diǎn),±1℃,如230℃為229-231℃,0.1℃分度。全套共11支。