MFR是什么指标?
MFR测定对研究塑料聚合物的结构因素意义重大,能使塑料制品在成型的可靠性和质量方面有所提高。
MFR也就是熔体流动速率或熔融指数,其英文为Melt mass-flow rate ,简称MFR。MFR是表述塑料流动性的一个指标,即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内流出的熔料克数。在MFR测定中,MFR越大说明材料的流动性越好。
熔体流动速率是一个选择塑料加工材料和牌号的重要参考依据,通过测定塑料的流动速率,可以研究聚合物的结构因素,使选用的原材料更好地适应加工工艺的要求,使制品在成型的可靠性和质量方面有所提高。
塑料及塑料产品通常需要进行如下性能检测:
1- 物理化学性质;
1.1密度和相对密度: 通常采用浸渍法,常见检测标准包括ISO 1183,ASTM D792 ,ASTM D1505,GB/T 1033。
1.2吸水性:试样在经过下燥后,在规定的试样尺寸、规定的温度、规定的浸水时间下的吸水量。常见检测标准包括ISO 62,ASTM D570,GB/T 1034。
1.3 耐化学药品性:塑料耐酸、耐碱、耐溶剂和其他化学品的能力。常见检测标准包ISO 175,ASTM D543, GB/T 11547。
2- 力学性能,也称机械性能;
塑料力学性能常用的检测项目包括:
2.1 拉伸性能:拉伸弹性模量;拉伸强度;断裂伸长率;泊松比。常见检测标准包括ISO 527,ASTM D 638,GB/T 1040-2006;
2.2 弯曲性能:弯曲弹性模量;弯曲强度。常见检测标准包括ISO 178,ASTM D790,GB/T 9341
2.3 压缩性能:压缩弹性模量;压缩强度。常见检测标准包括ISO 604,ASTM D695,GB/T 1041;
2.4 撕裂性能:撕裂强度。常见检测标准包括ISO 6383,ASTM D1004,GB/T 16578。
2.5 摩擦和摩损。常见检测标准包括ISO 8295;ISO 5470,ASTM D1044,GB/T 3960,GB/T 19089,GB/T 5478。
2.6 剪切性能:剪切强度。常见检测标准包括ISO 6721―2,5,ASTM D5279。
2.7 抗冲击性能:简支梁;悬臂梁;落锤;落球;仪器化落镖法;拉伸冲击。常见检测标准包括ISO 180,ASTM D256,GB/T 1843;ISO 179,GB/T 1043;ISO 6603,ASTM D3763;ASTM D 3420,GB/T 8809。
2.8 硬度:球压痕;布氏硬度;洛氏硬度。常见检测标准包括ISO 2039,ASTM D785, GB/T 2411,GB/T 3398,GB/T 9342。
2.9 粘接性能。常见检测标准包括ISO 15509,ASTM D 3164,ASTM D3163,GB/T 16276。
2.10 耐疲劳性。ISO 13586-1,ASTM D5045。
2.11 蠕变和应力松弛。常见检测标准包括ISO 899-1/-2, ASTM D2990。
3- 热性能;
3.1 熔体质量流动速率(MFR)和熔体体积流动速率(MVR),常见检测标准包括ISO 1133,ASTM D 1238,GB/T 3682;
3.2 维卡软化点(VST);常见检测标准包括ISO 306,ASTM D1512,GB/T 1633;
3.3 热变形温度(HDT);常见检测标准包括ISO 75,ASTM D 648,GB/T 1634;
3.4 玻璃化转变温度和熔点(结晶行为)(DSC);常见检测标准包括ISO 11357,ASTM D3417,GB/T 19466;
3.5 热膨胀系数(TMA);,常见检测标准包括ISO 11359,ASTM E 831,GB/T 1036;
3.6 动态力学性能(DMA);,常见检测标准包括ISO 6721。
3.7 热失重(TG);,常见检测标准包括ISO 11358。
3.8 脆化温度;,常见检测标准包括ISO 974,ASTM D746,ASTM D1790,GB/T 5470。
3.9 流变行为:常见检测标准包括:转矩流变仪(ASTM D3795),毛细管流变仪(ISO 11443,ASTM D3835), 旋转流变仪(ISO 6721-10,ASTM D4440)。
4- 电性能;
4.1 体积电阻率,常见检测标准包括 IEC 60093,ASTM D257,GB/T 1410;
4.2 介电强度,常见检测标准包括IEC 60243,ASTM D 149;
4.3 介电常数,常见检测标准包括IEC 60250,ASTM D150,GB/T 1409;
4.4 介质损耗因数,常见检测标准包括IEC 60250,ASTM D150,GB/T 1409。
5- 耐老化性能;
5.1 实验室光源曝露,常见检测标准包括ISO 4892 ,GB/T 16422;
5.2 大气自然暴露,常见检测标准包括ISO 877,ASTM D1435,GB/T 3681;
5.3 热空气暴露,常见检测标准包括GB/T 7141;
5.4 湿热暴露 ,常见检测标准包括ISO 4611,GB/T 12000。
先让塑料粒在一定时间( 10 分钟)内、一定温度及压力(各种材料标准不同)下,融化成塑料流体,然后通过一直径为 2.1mm 圆管所流出的克( g )数。其值越大,表示该塑胶材料的加工流动性越佳,反之则越差。
最常使用的测试标准是 ASTM D 1238 ,该测试标准的量测仪器是熔体流动速率仪 (MeltIndexer) 。单位: g/10min
以聚乙烯为例,测试的具体操作过程是:LDR-33熔体流动速率仪升温致190℃并恒温20分钟,将待测PE原料3-4克装入LDR-33熔体流动速率仪中(槽末接有细管,细管直径为 2.095mm ,管长为 8mm )。原料上端藉由活塞施加2.16公斤向下压挤流出,待下测量线到槽口时按开始,仪器会自动切取,量测该原料在 10 分钟内所被挤出的重量,即为该塑料的流动指数。有时您会看到这样的表示法: MI 12.3g/10min ,它表示在 10 分钟内该塑料被挤出 25 克。一般常用塑料的 MI 值大约介于 1~25 之间。 MI 愈大,代表该塑料原料粘度愈小及分子重量愈小,反之则代表该塑料粘度愈大及分子重量愈大。
除了熔体质量流动速率( MFR ),还可以用熔体体积流动速率( MVR )来进行测定。
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。
3/10min[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
PVC Polyvinyl Chloride
PP (OPP) Polypropylene (Oriented PP)
PE Polyethylene (LD/HD-PE low / high density)
商场购物袋、工业食品包装袋、速递自粘袋、床上用品包装袋、手挽袋、背心袋、手提袋、叉耳袋、礼品袋、信封袋、蒸煮袋、自封袋、食品袋、复合袋、真空袋、卡头袋、收缩膜等
PVC (聚氯乙烯)化学和物理特性 刚性PVC是使用最广泛的塑料材料之一。PVC材料是一种非结晶性材料。 PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。
PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。 PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。
PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数,如果此参数不当将导致材料分解的问题。 PVC的流动特性相当差,其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工(这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性),因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。 PVC的收缩率相当低,一般为0.2~0.6%。
注塑模工艺条件
干燥处理:通常不需要干燥处理。
熔化温度:185~205C 模具温度:20~50C
注射压力:可大到1500bar 保压压力:可大到1000bar 注射速度:为避免材料降解,一般要用相当地的注射速度。
流道和浇口:所有常规的浇口都可以使用。如果加工较小的部件,最好使用针尖型浇口或潜入式浇口;对于较厚的部件,最好使用扇形浇口。针尖型浇口或潜入式浇口的最小直径应为1mm;扇形浇口的厚度不能小于1mm。
典型用途 供水管道,家用管道,房屋墙板,商用机器壳体,电子产品包装,医疗器械,食品包装等。
PP 聚丙烯化学和物理特性 PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。 由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆,因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度(100C)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。 PP的维卡软化温度为150C。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。
PP不存在环境应力开裂问题。通常,采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。 由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。 均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。
注塑模工艺条件
干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。
熔化温度:220~275C,注意不要超过275C。 模具温度:40~80C,建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。 注射压力:可大到1800bar。
注射速度:通常,使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷,那么应使用较高温度下的低速注塑。 流道和浇口:对于冷流道,典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。
典型用途
汽车工业(主要使用含金属添加剂的PP:挡泥板、通风管、风扇等),器械(洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等),日用消费品(草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等)。
熔体流动速率(MFR)仪:是在规定温度条件下,用高温加热炉使被测物达到熔融状态。这种熔融状态的被测物,在规定的砝码负荷重力下通过一定直径的小孔进行挤出试验。在工业企业的塑料生产及科研单位的研究中,经常用“熔体(质量)流动速率”来表示高分子材料在熔融状态下的流动性、粘度等物理性能。熔体流动速率就是指挤出物各段试样的平均质量折算为10分钟的挤出量。熔体(质量)流动速率用MFR表示,单位为:克/10分钟(即g/min)。
详见所附照片: