实验三热塑性塑料熔体流动速率的测定

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1、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MeltFlowRate）,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MeltIndex）。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

2、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

3、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。4三、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#1.6

4、40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=98.07N8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

5、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4清零；设定参数((1

6、)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

7、荷为3.187Ｎ）。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为挤出样条重量的

8、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）W（克）MFR300.077