实验三热塑性塑料熔体流动速率的测定

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注意事项 1. 料桶、压料活塞杆和标准口模等部件尺寸精密，光洁度高，实验时要小心使 用，严禁落地及碰撞等；
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清洗时切忌强力，防止擦伤。 2. 实验及清洗时防止烫伤。 3. 实验结束，挤出预料时切忌以强力施加于砝码上，防止仪器损坏。 思考题 1. 什么叫熔体流动速率？它与聚合物的哪些性质有关？有什么样的关系？ 答：熔体流动速率(Melt mass-flow rate ，简称MFR，熔体质量流动速率)，也 指熔融指数（MI，melt index），是在标准化熔融指数仪中于一定的温度和压力 下，树脂熔料通过标准毛细管在一定时间内（一般10min）内流出的熔料克数， 单位为g/10min。 聚合物的粘流性质与其分子量、分子量分布以及分子结构密切相关。同一类 的聚合物，聚合度越大即分子量越大，它的熔体流动速率越小；同样分子量的聚 合物，由于它们的化学结构不同，它的熔体流动速率也不一样，这主要跟它们分 子间的滑动系数有关。 2. 测MFR时为什么要切五段挤出样？可否直接切取10分钟挤出料？ 答：每个切割段所需时间与熔体流出速度有一定关系。用时间来控制取样速度， 可使测试数据误差较小，提高精确度。不能直接切取10min流出的质量，因为每 个切割段以1~2分钟为宜，而应要切取多段取其平均值。 3. 测 MFR 时为什么必须在压料活塞杆的两道刻度线之间进行？ 答：这样能让每次的实验测试条件保持一致，能够减小系统误差。
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清零；设定参数((1)预设试验负荷,如2160(g)→W键;(2) 预设实验温度,对聚丙烯 （PP）为230℃；对聚乙烯（PE）为190℃。如190(℃)→T键; (3) 预设取样时间， 如30(s)→t•d/m键)； 按QD键启动工作,此时显示器自动显示实际温度。 3. 称取试样，试料加入量及切样时间选择如表3-3所示。晾干后测MFR。 4. 将熔体流动速率仪的料筒清理干净。 5. 速率仪升温至190℃后，放入活塞杆预热。温度恒定后取出活塞杆，通过漏斗 向料筒装料。少量加入，用装料杆压实后再加入少量，反复进行，直至料全部加 入。这样做可防止料筒内存有气泡。料装完后放入压料活塞（本身负荷为3.187 Ｎ）。预热5分钟。温度恒定后，在压料活塞杆上压21.18Ｎ负荷。 6. 当压料活塞杆第一道刻度线与装料口平行时，切掉挤出的料条，弃去不用。 同时计时，达预设切样时间时，切第一个样，一次测量切５个样品。第二道刻度 线与装料口平衡时，停止切料，同一个样品一般测3～5次。将各段料条称重。记 下料条重量，计算平均重量。 7. 输入平均重量值（单位g），按t•d/m键，给出熔体流动速率MFR 。 8. 清理料筒及出料口，擦净料筒及活塞杆。关机，切断电源。 五、计算 熔体流动速率MFR（克/10分钟）计算式为： MFR=600W/t （1） 式中：Ｗ为挤出样Baidu Nhomakorabea重量的算术平均值（克）； ｔ为切样时间（秒）。 六、结果处理 1.记下样品名称，测量温度。 2.按下表填写实验结果： 聚乙烯 190℃ 实验数据与处理 切样时间t（秒） 挤出料条重W（克） 0.0775 0.0745 0.0738 0.0765 0.0760 0.0756 W（克） MFR
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Melt Flow 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MFR，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。
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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 2级 3级 4级 5级 6级 0.325kg=(活塞杆+砝码托盘+隔热套+1#砝码+限位开关挡片)kg=3.187N 1.200kg=(0.325+2#0.875砝码)kg=11.77N 2.160kg=(0.325+0.875+3#0.960砝码轴)kg=21.18N 3.800kg=(0.325+0.875+0.960+4#1.640砝码)kg=37.26N 5.000kg=(0.325+0.875+0.960+1.640+5#1.200砝码)kg=49.03N 10.000kg=(0.325+0.875+0.960+1.640+1.200+6#5.000砝码)kg=98.07N
7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。 电源：220V±10% 温度范围：125～400℃连续可调或定点控制，可自动控制； 加热功率: 450W； 恒温精度: 出料口上端 10mm 处温度波动≤ ±0.5°C 四、实验步骤 1. 安装、调试熔体流动速率仪。 2. 接通电源。依次进行如下操作:设为时控取样；按复位键；按Mon键使显示器
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热塑性塑料的MFR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MFR。 本实验是按照GB3682-83“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MFR，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。