聚合物熔体流动速率的测定

一、实验目的 1. 掌握热塑性高聚物熔融指数的测定方法。 2. 了解聚合物熔融指数的测定条件。 二、实验原理 熔融指数（Melt Flow Rate，MFR，MI，MVR），全称熔体流动指数，是指在一定温度和负荷下，聚合物熔体每 10min 通过标准口模的质量，是评价热塑性聚合物熔体流动性的一个重要指标。 虽然熔融指数能很方便地表示热塑性聚合物的流动性高低，但是熔融指数测定时的剪切速率远低于成型过程中的实际剪切速率，故熔融指数不能完全代表成形时的实际流动能力，所以，熔融指数对于热塑性聚合物成形时材料的选择和工艺条件的设定具有一定的参考价值。 此外，对于同一种聚合物，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，流动性越好，说明其平均分子量越低，因此可作为生产上的品质控制。 （一）熔融指数仪结构示意图 图1 熔融指数仪结构示意图 1—出料孔；2—保温层；3—加热器；4—柱塞； 5—重锤；6—热电偶测温管；7—料筒 （二）测定方法（参照GB/T 3682-2000） 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。 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。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ISO 1133:1997 标准中明确提出，我国的标准GB/T 3682-2000 也作了相应修订。 1. 质量法（参照GB/T 3682-2000 中：6 方法A） 式中： θ ——试验温度，℃； mnom——标称负荷，kg； m——切段的平均质量，g； tref——参比时间（10min），s（600s）； t——切段的时间间隔，s。 结果用两位有效数字表示，并记录所用试验条件。 2. 体积法（参照GB/T 3682-2000 中：7 方法B） （1）熔体熔融状态下的密度 式中： ρ ——熔体熔融状态下的密度，g/cm3； m——称量测得的活塞移动Lcm 时挤出的试样质量，g； A——活塞和料筒的截面积平均值（等于0.711cm2），cm2； l——活塞移动的测量距离，cm。 结果用两位有效数字表示，并记录所用试验条件。 （2）熔体质量流动速率 式中： θ ——试验温度，℃； mnom——标称负荷，kg； A——活塞和料...