九乡新闻网蔡依林写给周杰伦的歌:实验一热塑性塑料熔体流动速率的测定
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/07/08 15:10:34
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。对于一定结构的同种树脂熔体，MFR越大，熔体流动速率就越大，说明其平均分子量就越低，反之分子量就越大,对于分子量相同的树脂，MFR则是一个比较分子量分布的手段。
高聚物流动性的好坏是高分子材料加工时必须考虑的，不同的用途和不同的加工方法，对聚合物的熔体流动速率有不同的要求，比如注射成型所选用的聚合物熔体流动速率较高，挤出成型用的聚合物熔体流动速率较低，吹塑成型的介于两者之间。
测定不同结构的树脂熔体的MFR，所选择的温度、负荷符合压强、试样用量和取样时间各不相同。我国目前常采用的标准如下表所示（其中共混，共聚等改性的树脂试样可参照同类近似条件选用）：
熔体流动速率的测量是在熔体流动速率测定仪上进行的，其原理是一个毛细管塑式挤出器。熔体流动速率是在给定的剪切应力下测得的，不存在广泛的应力－应变关系，不能用来研究粘度与温度、剪切速率的依赖关系，只能用来比较同类结构的高聚物的分子量和熔体粘度的相对值。
三、仪器设备和原料
1. XRZ-400熔体流动速率仪
技术参数：
砝码
料筒 φ9.55±0.02×
活塞杆重量 160±
温度波动≤
XRZ-400熔体流动速率仪由挤出系统和加热温控系统组成。挤出系统包括料筒、压料杆、出料口和砝码等部件。温度控制系统由加热炉体、控制电路和温度显示部分组成。
2. 天平、秒表等工具。
3. 聚丙烯粒料或粉料。
四、实验步骤
1. 仪器安放平稳，调节水平，以活塞杆可在料筒内自然落下为准。
2. 开启电源，将调温旋钮设定至
3. 当实际温度达到设定值后，恒温5min后，按照被测PP物料的牌号确定称取物料的质量。
4. 将压料杆取出，将物料加入料筒并压实，最后固定好套件，开始计时。
5. 等加入时间到6-8min后，在在压料杆顶部加上选定的砝码（本实验PP为
6. 按照选定取样时间（PP应为1min）取样，样品数量不少于5个，含有气泡的料断应弃去。
7. 每种树脂试样都应平行测定两次，从取样数据中分别求出其MFR值，以算术平均值作为该试样的MFR值。 若两次测定差距较大或同一次各段重量差距明显应找出原因。
8. 实验完毕后，将剩余物料挤出，将料筒和压料杆趁热用软布清理干净，保证各部分无树脂融体粘附。
9.
表1. 常用的树脂测量MFR的标准条件
树脂
实验温度（℃）
负荷（g）
负荷压强（MPa）
PE
190
2160
0.304
PP
230
2160
0.304
PS
190
5000
0.703
PC
300
1200
0.169
POM
190
2160
0.304
ABS
200
5000
0.703
PA
230
2160
0.304
纤维素酯
190
2160
0.304
丙烯酸树脂
230
1200
0.169
表2.试样用量与取样时间
MFR (g/10min)
试样量 （g）
取样时间 （s）
0.1-0.5
3-4
240
0.5-1.0
3-4
120
1.0-3.5
4-5
60
3.5-10.0
6-8
30
10.0-25.0
6-8
10
注意事项
1. 料筒压料杆和出料口等部位尺寸精密，光洁度高，故实验要谨慎，防止碰撞变形和清洗是材料过硬损伤。
2. 实验和清洗是要带双层手套，防止烫伤。
3. 实验结束挤出余料时，要轻缓用力，切忌以强力施加，以免仪器损伤。
五、数据处理及结果分析
1. 计算。将每次测试所取各段物料，选5个无气泡料段分别用分析天平称量，然后按照下式计算熔体流动速率：
式中 W为5个切割段的平均重量（g）；
t为取样时间间隔（s）
2. 分析实验过程切割段的颜色，有无气泡等现象与实验结果和实验方法的关系。
思考题
1. 测定MFR的实际意义有哪些？
2. 可否直接挤出10min的熔体的重量作为MFR值？为什么？