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熔體流動(dòng)速率對(duì)塑料性能到底有什么影響，你知道嗎？
熔體流動(dòng)速率(MFR)，也被稱為熔體流動(dòng)指數(shù)(MFI)，是一種塑料行業(yè)常見(jiàn)的材料性能測(cè)試。
測(cè)試用來(lái)測(cè)定樹脂在特定剪切應(yīng)力及溫度下的熔體流動(dòng)性能(單位:g/10min)(與施加載荷有關(guān))。該測(cè)試由擠壓塑度計(jì)進(jìn)行，人們常稱其為“熔體流動(dòng)速率測(cè)試儀”(舊稱“熔融指數(shù)測(cè)試儀”)。它用于測(cè)試天然的、復(fù)合的及處理后的熱塑性塑料。
測(cè)量熔體流動(dòng)速率的目的是什么？
塑料行業(yè)的不同成員使用熔體流動(dòng)速率測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量的目的各不相同。樹脂供應(yīng)商將其用于質(zhì)量檢查，希望可以發(fā)現(xiàn)由于聚合及/或合成材料的不同而導(dǎo)致的熔體流動(dòng)速率變化。
市場(chǎng)營(yíng)銷和銷售人員將其用于區(qū)分不同檔次的材料。樹脂買家用其來(lái)檢查其所采購(gòu)的樹脂，以確保他們收到的材料與訂購(gòu)要求相一致。也有用戶將其用于測(cè)試在產(chǎn)品保持相同規(guī)格的情況下，他們產(chǎn)品中采用的可再生材料的數(shù)量。
熔體流動(dòng)速率體現(xiàn)了什么？
熔體流動(dòng)速率(MI)是聚乙烯分子鏈長(zhǎng)度或其平均尺寸的相反度量。對(duì)于一種給定的聚乙烯，MI可以用于估計(jì)分子量。根據(jù)ASTM的定義，熔體流動(dòng)速率是190℃，2.16kg(303kPa)下10min內(nèi)通過(guò)模孔擠出的熔融物料量(單位為g)。只有在這樣的條件下進(jìn)行的測(cè)量才能定義為熔體流動(dòng)速率。
標(biāo)準(zhǔn)中有可能用不同的載荷，有時(shí)稱為I2(特定載荷下的流率)。在定載荷和其他條件下測(cè)量的熔體流率稱為流動(dòng)指數(shù)。在190℃、690kPa下測(cè)量的常見(jiàn)流動(dòng)速率或I5(載荷為5kg時(shí)的流率)用于高分子量樹脂流動(dòng)速率的測(cè)量，通常是HDPE。對(duì)于所有類型的樹脂來(lái)說(shuō)，常見(jiàn)的流動(dòng)速率是在190℃、3034MPa的條件下測(cè)量的I21(HL-MI-高載荷下的熔體流動(dòng)速率)。
熔體流動(dòng)速率對(duì)材料性能到底有什么影響？
實(shí)際上，熔體流動(dòng)速率有助于分析材料性能的相對(duì)值，預(yù)測(cè)加工過(guò)程中樹脂流動(dòng)的相對(duì)難易程度。MI與分子量成反比，分子量增加時(shí)，熔體流動(dòng)速率下降，反之亦然。聚合物的強(qiáng)度與分子量有關(guān)，所以MI可以作為聚合物強(qiáng)度的一種指標(biāo)。
隨著熔體流動(dòng)速率的提高，拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐應(yīng)力開裂性、耐熱性、耐候性、沖擊強(qiáng)度和收縮率/翹曲都下降。相對(duì)而言，剛性模量不受熔體流動(dòng)速率增加的影響。
對(duì)于HDPE來(lái)說(shuō)，熔體流動(dòng)速率的增加提高了光澤度但對(duì)透明度沒(méi)有什么影響。如果所有其他參數(shù)(如分子量分布)都不變，那么隨著熔體流動(dòng)速率的提高，加工也就更容易進(jìn)行了。