热塑性塑料熔体质量流动速率的测定PPT课件
热塑性塑料熔体流动速率测定
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热塑性塑料熔体流动速率测定 （一）实验目的 掌握用熔体流动速率仪 （ 熔体指数测定仪 ） 测定热塑性塑料熔体流动速率的方法，以预测塑料加工 工艺性能，并建立起熔体流动速率与聚合物相对分子质量大小的关系。
了解仪器的结构、工作原理和使用 方法。
（二）实验原理 塑料熔体在规定的温度和负荷 （ 压力 ） 作用下， １０ｍｉｎ 通过标准口模的质量 （ｇ） 称为该塑料的熔 体流动速率 （ＭＦＲ） ，测得结果表示为： ｇ ／ １０ｍｉｎ 。
该项检测常用于衡量塑料在熔融状态下的流动性相熔体粘度的大小，以预测热加工时流动的难易、充 模速度的快慢等工艺问题。
同时，由于熔体流动速率与聚合物相对分子质量高低有密切关系，对于相同分 子结构的聚合物，熔体流动速率越大，平均相对分子质量越小，因此，熔体流动速率还可以作为制品选材 或用材的参考依据。
（三）试祥与仪器 １ ．试样 试样的形状为颗粒状、粉状、小块状、薄片状或其他形状。
吸湿性塑料的试样，实验前必须按产品标准规定的条件进行严格干燥，否则从仪器毛细管挤压出的料 条必定出现气泡等缺陷。
２ ．仪器 熔体流动速率仪可因生产厂家的不同、型号不同而控制和操作方式有所不同，但基本原理是相同的。
本实验对仪器的要求是能提供恒温恒压力的挤出速率、并且温度和负荷可调。
（１） 仪器结构 熔体流动速率仪的基本结构见图 （２） 仪器组成 ①熔体压出系统 料筒：用抗腐蚀不锈钢制造，硬度大于 ３００Ｈｖ ，长度 １６０ｍｍ ，内径 φ （９ ． ５５０ ± ０ ． ０２５）ｍｍ 轴 线弯曲度不大于 ０ ． ０２ ／ １００ ，圆筒内壁 （ 光洁度不低于▽８） 的粗糙度 Ｒａ（０ ． ３２ 一 ０ ． ６３） μ ｍ 。
压料活塞： 由抗腐蚀不锈钢制成， 硬度略低于料筒材料。
熔体流动速率测试
在熔体流动速率测试中，通常需要选择合适的流动速率范围，以确保测试结果的稳定性 和准确性。
流动速率的稳定性是测试的关键因素之一，因为流动速率波动会影响测试结果的可重复 性和准确性。同时，流动速率的控制也需要根据具体的材料和测试标准来确定。
温度稳定性
在测试过程中，保持温度 稳定，避免温度波动对测 试结果的影响。
实验操作流程
启动测试
在满足测试条件的前提下，启动测试程序， 记录测试数据。
结束测试
在规定的时间内完成测试，关闭测试装置， 清理现场。
观察与记录
观察熔体的流动情况，记录流速和压力等参 数，确保数据准确无误。
数据处理与分析
对测试数据进行处理、分析和比较，得出结 论。
安装试样
将试样安装在测试装置中，确保 安装稳定、无泄漏，并按照规定 调整试样位置。
检查试样安装
在开始测试前，检查试样是否正 确安装，确保测试结果的准确性 和可靠性。
温度设定与校准
01
02
03
设定温度
根据测试标准，设定适当 的温度，确保熔体在测试 过程中保持恒温状态。
校准温度
对测试装置的温度控制系 统进行校准，确保温度控 制精度符合要求，以提高 测试结果的准确性。
1
温度越高，熔体的粘度越低，流动速率越快。因 此，控制测试温度是确保测试结果准确性的关键 因素之一。
2
在熔体流动速率测试中，通常需要将温度控制在 一定范围内，以确保测试结果的稳定性和准确性。
3
选择合适的温度范围需要根据具体的材料和测试 标准来确定，以确保测试结果能够准确地反映材 料的流动性能。
塑料熔体流动速率及熔体密度
塑料熔体(质量、体积)流动速率及熔体密度的测定摘要介绍塑料熔体（质量、体积）流动速率、熔体密度的测定方法及熔体流动速率比、表观粘度的计算。
关键词熔体流动速率熔体密度熔体流动速率比表观粘度熔体流动速率，原称熔融指数，其定义为：在规定条件下，一定时间内挤出的热塑性物料的量，也即熔体每10min通过标准口模毛细管的质量，用MFR表示，单位为g/10min。
熔体流动速率可表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性，对保证热塑性塑料及其制品的质量，对调整生产工艺，都有重要的指导意义。
近年来，熔体流动速率从“质量”的概念上，又引伸到“体积”的概念上，即增加了熔体体积流动速率。
其定义为：熔体每10min通过标准口模毛细管的体积，用MVR表示，单位为cm3/10min[1]。
从体积的角度出发，对表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性，对调整生产工艺，又提供了一个科学的指导参数。
对于原先的熔体流动速率，则明确地称其为熔体质量流动速率，仍记为MFR。
熔体质量流动速率与熔体体积流动速率已在最近的ISO标准中明确提出，我国的标准也将作相应修订，而在进出口业务中，熔体体积流动速率的测定也将很快得到应用。
1 熔体质量流动速率（MFR）的测定方法熔体质量流动速率的测定，按方法分为切割（手工或自动定时）测定与自动（半自动）测定。
1.1 切割测定根据定义，当熔体在负荷的作用下通过口模毛细管挤出，由操作人员使用切割刀具将流经口模出口的一段熔料割取，并记录该段熔料自口模流出的时间，经称重并换算至流出时间为10min时的质量，即为熔体质量流动速率值MFR。
配置有自动定时切割装置的设备，可根据需要设置切割间隔时间。
任何型号的熔体流动速率测定仪都可进行手工切割测定。
1.2 自动（半自动）测定自动（半自动）测定不需对流出熔料进行切割。
它的原理是：在测定仪上预先设定熔料的流出体积，再由测定仪上的计时器自动记录流出该体积的熔料所需的时间。
这样，只要知道熔料的密度（注意：是该材料在特定试验温度下的熔体密度），即可按（1）式计算出熔体质量流动速率：式中：L───测定仪预先设定的活塞移动有效距离，cm；ρ──熔体密度，g/cm3；t───活塞移动有效距离所需的时间，s。
实验10 塑料熔体流动速率的测定
实验10 塑料熔体流动速率的测定1. 实验目的了解热塑性塑料熔体流动速率与加工性能的关系，掌握熔体流动速率的测试方法。
2. 实验原理熔体流动速率（MFR）的定义是热塑性树脂试样在一定温度、恒定压力下，熔体在10min内流经标准毛细管的质量值，单位是g/（10min），通常用MFR来表示。
熔体流动速率以前称为熔融指数（MI）。
表征高聚物熔体的流动性好坏的参数是熔体的粘度。
熔体流动速率仪实际上是简单的毛细管粘度计，结构简单，它所测量的是熔体流经毛细管的质量流量。
由于熔体密度数据难于获得，故不能计算表观粘度。
但由于质量与体积成一定比例，故熔体流动速率也就表示了熔体的相对的粘度量值。
因而，熔体流动速率可以用作区别各种热塑性材料在熔融状态时的流动性的一个指标。
对于同一类高聚物，可由此来比较出分子量的大小。
一般来说，同类的高聚物，分子量愈高，其强度、硬度、韧性、缺口冲击等物理性能也会相应有所提高。
反之，分子量小，熔体流动速率则增大，材料的流动性就相应好一些。
在塑料加工成型中，对塑料的流动性常有一定的要求。
如压制大型或形状复杂的制品时，需要塑料有较大的流动性。
如果塑料的流动性太小，常会使塑料在模腔内填塞不紧或树脂与填料分头聚集(树脂流动性比填料大)，从而使制品质量下降，甚至成为废品。
而流动性太大时，会使塑料溢出模外，造成上下模面发生不必要的黏合或使导合部件发生阻塞，给脱模和整理工作造成困难，同时还会影响制品尺寸的精度。
由此可知，塑料流动性的好坏，与加工性能关系非常密切。
在实际成型加工过程中，往往是在较高的切变速率的情况下进行的。
为了获得适合的加工工艺，通常要研究熔体黏度对温度和切变应力的依赖关系。
掌握了它们之间的关系以后，可以通过调整温度和切变应力(施加的压力)来使熔体在成型过程中的流动性符合加工以及制品性能的要求。
由于熔体流动速率是在低切变速率的情况下获得，与实际加工的条件相差很远，因此，熔体流动速率的应用上，主要是用来表征由同一工艺流程制成的高聚物其性能的均匀性，并对热塑性高聚物进行质量控制，简便地给出热塑性高聚物熔体流动性的度量，作为加工性能的指标。
热塑性塑料熔体质量流动速率的测定
流动速率的测定（GB/T 3682-2000)
钟家春 电子科技大学特种功能材料研究室
熔体流动速率（MFR）
以前又称为熔体流动指数(MFI)和熔融指数(MI)。
熔 体 流 动 速 率
MFR是指热塑性材料在一定的温度和压力下， 熔体每10min通过标准口模的质量。(g/10min) 热塑性塑料熔体流动速率受剪切速率影响。 对于同一种聚合物，可以评价其分子量大小、加 工性能。
计时，切样，第一根不要；
称重；
计算，取平均值； 用纱布、专用工具（清洗杆）清洗料筒、活塞杆，清洗一定要趁热进 行。料筒、活塞杆在每次试验后都必须进行清洗。 口模清洗，用专用工具（口模清洗杆）将内必每次清洗，但在调换试验品种、关闭加热 器前或已经多次试验，则必须清洗。遇有不易清洗的情况，同样可涂 一些石腊等润滑物。
清洁活塞杆、料筒，将活塞杆插入，还需等待温度稳定；
将活塞杆拔出； 加料，压实（应在1min内完成），重新插入活塞杆； 待4～6分钟（一般4分钟后，温度达到稳定状态）； 加砝码；
操作步骤
如料太多，或下移至起始刻度线太慢，可用手加压或增加砝码加压， 使快速达到活塞杆上的测试起始刻线；
结果计算
用以下公式计算MFR值，单位为g/10 min;
MFR=6根切段质量×10 取2位有效数字表示结果，并记录所使用的试验条件(如 290/2.16）
谢 谢!
熔体流动速率（MFR）
影 响 因 素
温度（PPS熔点在280℃，一般测试温度选在290℃）
负荷（2.16Kg/3.80Kg/5.00Kg/10.00Kg)
熔融指数仪结构说明
操作步骤
确定实验条件：(温度290℃，负荷2.16Kg，装料量 6~8g，切料间隔10S）
塑料—热塑性塑料融体质量流动速率MFR和熔体体积流动速率
小于 500 维氏硬度（HV5～HV100）（见 ISO 6507-1），表面粗糙度 Ra 小于 0.25μm (算术平 均值)(见 ISO 468)。口模不能凸出到钢筒底外（见图 A.1），其内膛安装应与料简同轴。
图 A.1 测定融体流动速率仪器(标示了一种标准口模档板的可行方法和一种活塞)
1— 可卸去的负荷 2—绝热体 3—上参照标线 4—绝热体
塑材料—1
部分：命名方法和规格基础 1） 将发布（修订 ISO 6507-1：1982，ISO 6507-2：1983，ISO 6507-3：1989，ISO 409-1：1982，ISO 409-2：1983 和 ISO/DIS 409-3）。 2） 将发布（修订 ISO 7391-1：1987） 3） 将发布（修订 ISO 8257-1：1987）
A.1 范围
本国际标准规定了在规定温度和负荷条件下测定热塑性塑料融体质量流动速率（MFR） 和融体体积流动速率（MVR）的方法。通常，测定融体流动速率的试验条件在本国际标准所 引用的材料标准中规定。常用的热塑性塑料布试验条件列于 A.11 和 A.12 中。通常，在比较 填充和未填充热塑性塑料时融体体积流动速率是有用的。如果知道试验温度下的融体密度， 则融体流动可以用自动测量装置测定。流变性能受诸如水解、缩聚、交联等现象影响的热塑 性塑料不适合用本标准。
A.3.2.2.3 天平: 感量±0.5mg。
A.3.2.3 方法 B 用器具
测量装置：用于自动测量活塞移动的距离和时间。
A.4 试样
A.4.1 试样可为能装入料筒内膛中的任何形状。 例如：粉料、粒料、薄模碎片等。
注：有些粉状材料若不预先压制，试验时将不能生成无气泡的小条。 A.4.2 试验前,试样应按材料规格进行状态调节,必要时还应作稳定化处理。
实验一热塑性塑料熔体流动速率的测定
实验一热塑性塑料熔体流动速率的测定实验一热塑性塑料熔体流动速率的测定一、目的要求1．了解热塑性聚合物熔体流动速率的实质和测定意义．2．学习掌握XRZ-400型融体流动速率测定仪的使用方法。
3．测定聚丙烯树脂的熔体流动速率。
二、原理聚合物流动性即可塑性是一个重要的加工性能指标，他对聚合物材料的成型和加工有重要意义，而且又是高分子材料的应用和开发的重要依据。
大多数热塑性树脂材料都可以用他的熔体流动速率来表示其粘流态时的流动性能，熔休流动速率是指在一定温度和负荷下，聚合物熔体10min通过标准口模的质量。
通常用英文缩写MFR(Melt Flow Rate)表示。
在相同的条件下，单位时间内流出量越大，熔体流动速率就越大，这对材料的选用和成型工艺的确定有重要实用价值。
但是有一些热塑性塑料是不能用熔体流动速率来表示的。
例如聚四氟乙烯和聚氯乙烯，前者在熔融态没有宏观流动，后者则是热敏性塑料，其分解温度低于流动温度，不能在熔态测定其流动性能。
聚氯乙烯通常用其1％的二氯乙烷溶液的绝对粘度来表征其流动性能，作为加工条件及应用的选择依据。
热固性树脂通常是含有反应基团的低聚物，合成树脂厂通常用粘度或滴落温度来衡量其流动性和分子量的大小，粘度越低流动性就越好，并由此作为加工成型与应用的依据。
热固性树脂受热时有一个流动温度区间，在这个区间内，温度越高粘度越低，但是树脂的交联固化就会越块因而对加工不利。
而流动性太好也会导致溢料或者填料与树脂接头处缺陷，影响成型过程和产品质量。
热固性塑料的流动性通常用拉西格流程法测定的。
其原理是在一点温度、压力和压制时间内，一定量热固性塑料经拉西格流动模型压制成型时，测量物料在模型内棱柱体流槽中所得的杆状试样长度（mm），杆状试样越长流动性越好，反之越差。
橡胶胶料的流动性有多种测定方法，通常有威廉可塑度和门尼粘度法等。
本实验要求测定聚丙烯树脂的熔体流动速率。
聚丙烯是常用的热塑性树脂。
在热塑性塑料成型和合成纤维纺丝的加工过程中，MFR是一个衡量流动性能的重要指标。
实验三热塑性塑料熔体流动速率的测定
实验三热塑性塑料熔体流动速率的测定一、实验目的1.掌握热塑性塑料熔体流动速率的测定方法。
2.进一步认识塑料熔体流动速率与其分子量、加工性能的关系。
二、原理熔体流动速率（MFR，即MeltFlow Rate）,系指热塑性塑料在一定温度和负荷下，熔体每10分钟通过熔体流动速率仪标准口模的重量。
它又称为熔融指数（MI，即Melt Index）。
MFR表示热塑性塑料在高温粘流状态下的流动性能，它是高分子材料加工成型的重要参数之一，表示热塑性塑料熔体粘度的相对值。
热塑性塑料的M FR，随其分子量和分子结构的不同而异。
对一定结构的聚合物而言，MFR大，表明聚合物的分子量小，加工时流动性能就好一些。
加工时可选择略高于温度，所施加压力可小一些。
相反，如果MFR小，表明聚合物的分子量大，加工时流动性能差一些。
必须适当提高加工温度，施加较大的压力，以改善聚合物的流动性。
但MFR大，聚合物的断裂强度、硬度等性能均有所下降。
热塑性塑料的M FR是用熔体流动速率仪测定的。
在一定的温度和负荷条件下，使被测物通过标准口模，测出固定时间间隔内挤出的物料重量。
然后换算成每10分钟的挤出量，即为该物料的M FR。
本实验是按照G B3682-83“热塑性塑料熔体流动速率试验方法”操作进行的。
测定不同结构的树脂的M FR，所选择的测试温度、负荷、试样用量以及取样时间都有所不同。
我国目前的标准见表3－2和表3－3。
三、仪器与试剂XNR-400A熔体流动速率仪一台。
聚乙烯或聚丙烯颗粒100克。
XNR-400A熔体流动速率仪的主要技术指标：标准实验力:1级0.325kg=(活塞杆+砝码托盘+隔热套+1#砝码+限位开关挡片)kg=3.187N2级1.200kg=(0.325+2#0.875砝码)kg=11.77N3级2.160kg=(0.325+0.875+3#0.960砝码轴)kg=21.18N4级3.800kg=(0.325+0.875+0.960+4#1.640砝码)kg=37.26N5级5.000kg=(0.325+0.875+0.960+1.640+5#1.200砝码)kg=49.03N6级10.000kg=(0.325+0.875+0.960+1.640+1.200+6#5.000砝码)kg=98.07N7级12.500kg=(0.325+0.875+0.960+1.640+1.200+5.000+7#2.500砝码)kg=98.07N 8级21.600kg=(0.325+0.875+0.960+1.640+1.200+5.000+2.500+8#9.100砝码)kg=211.82N装料筒：内径：Φ9.550±0.025毫米，长度：160毫米；出料口：内径：Φ2.095±0.005毫米，长度：8.000±0.025毫米；活塞杆头: 直径: 9.475±0.015毫米,长度: 6.350±0.100毫米仪器外形尺寸：650×350×950毫米。
熔体流动速率
在实际生产中，通常通过优化流道几何形状来提高熔 体流动速率。例如，在挤出成型中，采用渐变式流道 设计可以减小流道阻力，提高熔体流动速率，从而增 加产量。
流速分布
流速分布对熔体流动速率的影响不容忽视。流速分布 不均匀会导致局部流动速率过高或过低，影响产品质 量和产量。因此，需要合理设计流速分布。
在实际生产中，可以通过数值模拟和实验等方法来研究 流速分布对熔体流动速率的影响。例如，在注塑成型中 ，采用计算机模拟技术可以预测流速分布对充模过程的 影响，从而优化模具设计和注射工艺参数。
在实际生产中，通常通过添加增塑剂、润滑 剂等来降低熔体的粘度，从而提高其流动速 率。例如，在生产塑料袋时，加入增塑剂可 以降低塑料熔体的粘度，使其更容易流动，
从而提高生产效率。
流道几何形状
流道几何形状对熔体流动速率的影响较大。流道截面 尺寸、长度、弯曲程度等因素都会影响熔体的流动速 率。流道截面尺寸越大、长度越短、弯曲程度越小， 则熔体流动速率越大。
塑料加工过程中，熔体流动速率是一个重要的参数，它决定了塑料在成型 过程中的流动行为和产品质量。
通过控制熔体流动速率，可以优化塑料制品的外观、尺寸和性能，提高生 产效率和产品质量。
熔体流动速率对塑料加工过程中的温度、压力和剪切速率等参数有直接的 影响，因此需要综合考虑各种因素来制定最佳的加工条件。
在橡胶加工中的应用
VS
在国际单位制中，也使用其他单位如 kg/hr或lbs/hr来表示熔体流动速率。
02
熔体流动速率的影响因 素
温度
温度对熔体流动速率的影响是显著的。随着温度的升高，熔体的粘度降低，流动性增强，流动速率增大。因此，提高温度可 以促进熔体的流动。
在实际生产中，通常通过调整温度来控制熔体的流动速率，以满足生产工艺的要求。例如，在塑料加工中，通过调节温度来 控制塑料熔体的流动速率，从而控制产品的质量和产量。
实验三热塑性塑料熔体流动速率的测定
实验三热塑性塑料熔体流动速率的测定一、实验目的：2. 学会使用熔流指数测量仪进行热塑性塑料的熔体流动速率的测定。
二、实验原理：热塑性塑料是由高分子聚合物组成的材料，通常需要加热成为熔体才可以进行加工。
熔体的流动速率是热塑性塑料加工中的一个重要参数，它直接影响到工件的成型质量和生产效率。
熔流指数是热塑性塑料熔体流动能力的一个常用指标，它表示熔体在一定条件下从圆柱形模具中流出的体积流量。
熔流指数越大，说明热塑性塑料的流动速率越快，粘度越小。
熔流指数实验是通过熔体在一定温度下从熔体流动性试验仪的模具中流出的水平数量计算得出的。
在实验中，使用的是恒温熔融实验仪，它可以对样品进行加热和控制温度，同时可以根据试样的性质和形状选择相应的模具。
三、实验步骤：1. 取出恒温熔融实验仪，并打开仪器盖。
2. 将要测量的热塑性塑料样品称重，记录下样品的质量，然后将样品放入样品筒中。
3. 将样品筒装入熔流指数实验装置中，并安装相应的模具。
4. 将样品筒与模具组装好后，启动仪器的温度控制系统，将温度控制在熔点上下 5 ℃的范围内。
5. 开始测量热塑性塑料的熔体流动速率，打开熔体流动性试验仪的进气阀门，将气体压力控制在试验所需的范围内。
6. 在实验期间，检查气体压力和温度是否保持稳定，以确保实验的可靠性。
7. 熔流指数实验的时间取决于热塑性塑料的性质和温度，一般在 10 分钟左右。
8. 实验结束后，关闭熔体流动性试验仪，记录下试验数据，并将样品筒和模具取出。
9. 清洗仪器并归位，将实验结果进行统计和分析。
四、实验注意事项：1. 实验中要注意安全，避免触电和烫伤等危险。
2. 热塑性塑料的熔点和流动性与化学结构有关，不同的热塑性塑料需要使用不同的测试条件。
3. 在实验前要对仪器进行检查和调试，确保仪器处于良好的工作状态。
4. 熔流指数实验的数据处理和分析需要注意数据的精确度和可靠性。
五、实验结果分析：通过熔流指数实验，可以测量出热塑性塑料的熔体流动速率，这有助于评估热塑性塑料的流动性和加工性能。
实验10 塑料熔体流动速率的测定
实验10 塑料熔体流动速率的测定实验原理：塑料熔体流动的速率是评价塑料流动性能的一个重要指标。
流动速率大小与塑料的粘度密切相关，粘度越小，流动速度越大。
本实验利用流动速率来评价塑料的流动性能，并通过测定流动时间和毛细管的尺寸来计算出其流动速率。
实验仪器：1.流量瓶2.毛细管3.计时器4.塑料流量计实验步骤：1.准备工作：将计时器设置为00:00，将流量瓶放在平稳的水平台上，并将毛细管浸入到瓶内，确保毛细管的顶端与液面平齐，注意不要碰触到膜面。
2.选择合适的毛细管：根据塑料的特性和所测流量的大小选择合适的毛细管。
毛细管要求直径均匀，内面光滑平整。
为避免误差，每次使用同一支毛细管。
3.预热：将试验塑料放置在釜中加热，待直接熔融，然后再停止加热，待5分钟后，保持稳定的温度。
4.测量流量：取出已经熔融的试样，用施加定压法在塑料流量计中挤出试样，将挤出的塑料熔体用毛细管吸取，快速放入流量瓶中，开始计时，待液面下降到一定位置后，记录下时间t1。
等到液面下降到底部时，再次记录下时间t2。
重复两次，计算平均值。
5.计算流动速率：根据公式计算出流动速率：V=[(m×L)/A]×[t/(t2-t1)]其中，V为流动速率，m为试样质量，L为毛细管长度，A为毛细管截面积，t1为液面下降到一定位置的时间，t2为液面下降到底部的时间，t2-t1为流动时间。
实验注意事项：1.在取毛细管样品时应快速进行，防止样品在毛细管中结晶。
2.准确记录下液面下降的起始和结束时间，避免时间误差带来的实验误差。
3.试样应事先熔融，热力学状态应达到平衡稳定状态，以及保持恒定温度，否则会对实验结果产生影响。
实验结果与分析：通过上述测量和计算，我们得出了试样的流动速率，从而进一步评价了塑料的流动性能。
若流动速率越大，则说明塑料的流动性能越好，反之，则说明塑料的流动性能较差。
实验结果可根据相关标准或应用需求进行比对和评判。
若实验结果误差较大，则需针对实验操作、数据统计等方面加以改进和提高，以提高实验结果的准确性。
ISO1133PPT课件
6
挤压式塑性计
1. 绝缘或隔热材料 2. 可拆卸的砝码 3. 活塞 4. 上的参考标记 5. 低的参考标记 6. 圆筒 7. 活塞头 8. 口模 9. 口模固定板 10. 绝缘/隔热板 11. 绝缘或隔热材料 12. 温度传感器
试验方法原理熔体质量流动速率mfr和熔体体积流动速率mvr的测量是指在预设的温度和载荷的条件下将熔融材料从装有指定长度和直径口模的圆柱型塑性计模具中挤出
ISO 1133-1：2011 塑料--热塑性塑料熔体质量流 动速率和熔体容积流动速率的
测定
1
1. 范围 2. 参考标准 3. 原理 4. 设备 5. 试样 6. 程序A：质量测量方法 7. 程序B：位移测量方法 8. 流动速率比率 9. 影响精确度的因素 10. 测试报告
5
设备
• 挤压式塑性计 1. 圆筒（长度l，115mm≤l≤180mm;内部直径d,d=9.550±0.007mm）; 2. 活塞 3. 温控系统
对于所有可设定的料筒温度，温度控制应在标准模具顶部之上（10±1mm）和（70±1mm）之间 ， 整个测试期间测量的温度差异不超过那些在表2中给出的。温度控制系统应允许试验温度被设定在0.1℃ 或更少的级别。 4.口模 a.标准口模：长（8.000±0.025)mm,孔直径（2.095±0.005）mm b.半尺寸口模：长（4.000±0.025）mm，孔直径（1.050±0.005）mm
18
个人观点ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ参考，欢迎讨论
该设备测量活塞运动的距离和时间，使用单个或多个填充测定（见表3）。
实验03 热塑性塑料熔体流动速率的测定
实验3 热塑性塑料熔体流动速率的测定熔体流动速率（Melt Flow Rate，MFR熔融指数）系指热塑性塑料在一定温度和负荷下，熔体10分钟通过标准口模的质量。
1．实验目的（1）掌握熔体流动速率仪的使用方法（2）了解熔体流动速率的意义及与塑料加工性能之间的关系（3）了解熔体流动速率在热塑性塑料工业化生产中的重要意义2．实验原理MFR采用标准化的熔体流动速率仪测定。
测试温度由仪器自动控制，试样的外形可以是颗粒、粉料、小块、薄片或其他形状。
对于吸湿性试样，试验前必须按产品标准规定进行干燥处理。
对于同一种高聚物，在相同的条件下，MFR越大说明其流动性越好。
但对不同的高聚物，由于测定时所规定的条件不同，因此不能用MFR的大小来比较它们的流动性。
此外，MFR的值的大小还有试样测试时的荷重条件有关。
一般来讲，荷重越重，MFR值越大。
故一般给出MFR值时应注明荷重，例如，以HDPE为例，在190℃，2160g荷重条件下的熔体流动速率可表示为MFR。
190/2160不同的加工条件对高聚物的MFR有不同的要求。
一般地，注射成型要求树脂的MFR值较高，即流动性较好；挤出成型的树脂，其MFR较低为宜；吹塑成型用的树脂，其MFR介于以上二者之间。
另外，MFR值在PE和PP的工业生产上也有重要意义。
3．实验步骤（1）将仪器擦拭干净，调至水平。
（2）将仪器升温至规定温度，恒温至少15分钟。
（3）称取3g左右试样，将试样加入料筒，用活塞压紧。
预热四分钟后加上所（4）在任何一个条件下，先按下切料按钮切除料条并开始计时，10S后再切出料条。
料条冷却后，将所得到料条用天平称重。
至少重复五次，若所切样条中重量最大值和最小值之差超过平均值的10％，则需重新实验。
（5）每次试验后，用纱布裹住擦洗工具趁热擦洗料筒和口模。
然后关闭电源，将实验物品归位。
（6）熔体流动速率可按下式计算：MFR＝600×W/10，式中W为料条重量。
（7）实验报告应注意包括以下内容：试样的名称，物理形状；口模的内径，测试条件，实验现象与结果。
塑料(PPT)流动速率测定
6 熔体流动速率仪的检定校准与核查
仪器期间核查： 熔体流动速率标准物质
今年正在开展的能力验证项目
CNAS PT0017-T 124 塑料维卡软化温度的测定 CNAS PT0017-T 127 塑料吸水质量分数的测定 CNAS PT0017-T136 保温材料导热系数的测定 ※ CNAS PT0017-T137 固体材料热扩散系数的测定 ※
指定值的不确定度参照CNAS-GL032：2018《能力验证的选择核查与利用指 南》中相应条款，指定值的标准不确定度按照公式（2）计算：
式中， —稳健标准差，此处为标准化四分位距（NIQR）；
（2）
—参加实验室的数目。
依据公式（2）计算得到指定值的不确定度 与能力评定标准差 （NIQR）比 较，结果见表2。
3 统计分析的设计
对本次能力验证计划实验室的检测结果，按式（1）计算Z值： 式中：x—实验室测试结果；
（1）
X—指定值；
—标准化四分位距（NIQR）。
本次能力验证计划统计分析采用参加实验室结果的中位值作为指定值，标准化四分位 距（NIQR）为能力评定标准差，计算各实验室结果的Z比分数（Z值）。
3 统计分析的设计
3 统计分析的设计
表2 CNAS PT0017-T123能力验证样品指定值的不确定度
项目
样品
稳健标准差 u NIQR（g/10min）
x（g/10min）
0.3（g/10min）
熔体流动速率
A
0.1038
0.01854
0.03114
熔体流动速率
B
熔体流动速率概要课件
结论与展望
总结词
总结本文研究的成果和不足，对未来熔体流动速率研究方向进行展望。
详细描述
通过对熔体流动速率研究现状及问题的分析和研究进展与未来趋势的探讨，总结 本文研究的成果和不足，并对未来研究方向进行展望，以期为相关领域的研究提 供参考和借鉴。
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熔体流动速率的意义
• 熔体流动速率对于塑料制品的生产和加工具有重要的意义。它直接影响塑料制品的成型周期、产品质量和生产效率。高熔 体流动速率意味着塑料熔体在模具中的流动性好，成型周期短，生产效率高。反之，低熔体流动速率则会导致成型周期长 ，生产效率低。
熔体流动速率的单位
• 熔体流动速率的单位通常是“g/10min”，其中“g”代表 克，是质量单位，“10min”代表时间单位。这个单位表示 在10分钟内，每分钟通过口模的塑料质量。
其他领域中的熔体流动速率应用
01
在涂料、油墨等高分子材料制造 中，熔体流动速率可以用来预测 涂料的流变性能和涂装效果。
02
在生物医学工程中，熔体流动速 率可以用来研究生物材料的流变 性质和加工性能，为医疗器械的 设计和制造提供基础数据。
06
研究进展与未来趋势
熔体流动速率研究现状及问题
总结词
了解目前研究领域在熔体流动速率方 面的成果和不足，明确研究方向和目 标。
• 材料性能与熔体流动速率之间存在密切的关联性。 了解这种关联性对于材料研发、生产和加工都非常 重要。在实际应用中，可以根据材料的熔体流动速 率来预测其加工性能、力学性能和热性能等方面的 表现。
05
实际应用案例分析
塑料加工中的熔体流动速率应用
塑料加工过程中，熔体流动速率对于产品的质量和稳定性具有重要影响。
热塑性塑料流动性的测定实验（演示）
热塑性塑料流动性的测定实验（演示）一实验目的通过实验学会热塑性塑料流动性的测定方法分析影响热塑性塑料流动性的因素；掌握熔融指数测定仪的结构及使用方法。
二实验原理热塑性塑料流动性的一种指标是熔融指数。
所谓熔融指数是以塑料熔体在一定温度和压力下，每10min 通过标准毛细管的质量（g/10min）来表示。
用熔融指数能够比较方便地表示塑料流动性的高低，因而在塑料模塑成型中，可作为塑料选用和成型工艺的确定以及模具设计的依据。
三实验材料、仪器和工具（1）塑料（PS、PE）各20g。
（2）熔融指数测定仪器（图13—1）一套。
（3）天平感量为0.001g和0.1g各一架。
（4）秒表一只。
（5）镊子一把。
四实验内容及步骤（1）按表13—1确定实验条件，将熔融指数测定仪加热到所需温度，并保持恒温适当时间。
（2）估计试验塑料的熔融指数范围，按表13—3称取所需要质量的试验塑料（准确至0.1g）。
（3）将熔融指数测定仪的活塞取出，装好试验塑料，然后将活塞放如料筒，预热5-7min,待料筒的温度恢复到规定的温度为止。
（4）在活塞顶部加上所确定的载荷，塑料熔体即从熔融指数测定仪的毛细管挤出。
（5）从毛细管挤出的塑料上切取三段，并同时记下每切段所需要的时间，然后分别称取三段质量。
（6）按下式计算试验塑料的熔融指数（g/10min）MI=600m/tM——每切段的质量（g）t ——每切段所需的挤出时间（s）将计算的结果和表11-2对照，如果MI值对应的塑料质量和试验时称取的质量不符合，则表11-2再称取试验塑料质量，按以上步骤重复进行试验。
表13—1 测定各种塑料熔融指数的标准条件表13—2 熔融指数与试料量的关系五注意事项（1）从毛细管挤出塑料切取试样时，第一段和有气孔的切段不要。
（2）每次试验后，应将活塞、料筒及模孔擦拭干净。
六实验报告按上式求出三个切段的MI值，然后求其算术平均值，该值即为所试塑料的熔融指数。
评语与成绩：指导教师:。
流动速率
样品对仪器的要求
1、料筒和活塞应采用不同硬度的材料制 成。 2、口模不能突出于料筒底部，其内孔必 须安装得与料筒内孔同轴。 3、无磨损作用材料制成的装料杆。 4、切料工具，用于切割挤出的试样可用 边缘锋利的刮刀。 5、秒表准确至+0.1s。 6、天平准确至+0.5mg。
实际测试中的偏差
1、状态调节时间不够 2 、测试样品数量未按规定执行
热塑性塑料熔体质量流动 速率和熔体体积流动速率 的测Βιβλιοθήκη 方法GB/T3682-2000
适用范围
比较填充和非填充热塑性塑料。不适用于 流变行为受水解、缩聚或交联影响的热 塑性塑料
样品
1、只要能够装入料筒内膛，试样可为任 何形状。 2、试验前应按材料规格标准，对材料进 行状态调节必要时还应进行稳定化处理。
样品的状态调节
1、在开始做一组试验前，要保证料筒在选定温 度恒温不少于15min。 2、在装料完成后4min，温度应恢复到所选定的温度。 3 3、从装料到切断最后一个样条的时间不应超过 25 min。
4、根据预先估计的流动速率，将3—8克样品装入料筒。 装料时，用手持装料杆压实样料。对于氧化降解敏 感的材料，装料时应尽可能避免接触空气，并在 1min内完成装料过程。根据材料的流动速率，将加 负荷或未加负荷的活塞放入料筒。
测量数据处理
1. 当活塞杆的上标线达到料筒顶面时 停止切割，丢弃有肉眼可见气泡的 切段。冷却后，将保留下的切段 （至少3个）逐一称量，准确到1mg， 计算它们的平均质量，如果单个称 量值中的最大值和最小值之差超过 平均值的15%则舍弃该组数据，并 用新样品重新试验。 2. 取两位有效数字表示结果，并记录 所使用的试验条件。
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结果计算
❖ 用以下公式计算MFR值，单位为g/10 min; ➢ MFR=6根切段质量×10 ➢ 取2位有效数字表示结果，并记录所使用的试验条件(如
290/2.16）
谢 谢!
➢ 设置温度，恒温大于15min； ➢ 清洁活塞杆、料筒，将活塞杆插入，还需等待温度稳定； ➢ 将活塞杆拔出； ➢ 加料，压实（应在1min内完成），重新插入活塞杆； ➢ 待4～6分钟（一般4分钟后，温度达到稳定状态）； ➢ 加砝码；
操作步骤
➢ 如料太多，或下移至起始刻度线太慢，可用手加压或增加砝码加压， 使快速达到活塞杆上的测试起始刻线；Байду номын сангаас
➢ 计时，切样，第一根不要； ➢ 称重； ➢ 计算，取平均值； ➢ 用纱布、专用工具（清洗杆）清洗料筒、活塞杆，清洗一定要趁热进
行。料筒、活塞杆在每次试验后都必须进行清洗。 ➢ 口模清洗，用专用工具（口模清洗杆）将内孔中熔融物挤出。在做相
同材料的试验时，口模不必每次清洗，但在调换试验品种、关闭加热 器前或已经多次试验，则必须清洗。遇有不易清洗的情况，同样可涂 一些石腊等润滑物。
热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积 流动速率的测定（GB/T 3682-2000)
钟家春 电子科技大学特种功能材料研究室
熔体流动速率（MFR）
以前又称为熔体流动指数(MFI)和熔融指数(MI)。
熔
体
MFR是指热塑性材料在一定的温度和压力下，
流
熔体每10min通过标准口模的质量。(g/10min)
动
速
热塑性塑料熔体流动速率受剪切速率影响。
率
对于同一种聚合物，可以评价其分子量大小、加
工性能。
熔体流动速率（MFR）
影
温度（PPS熔点在280℃，一般测试温度选在290℃）
响
因
素
负荷（2.16Kg/3.80Kg/5.00Kg/10.00Kg)
熔融指数仪结构说明
操作步骤
❖ 确定实验条件：(温度290℃，负荷2.16Kg，装料量6~8g， 切料间隔10S）