熔體流動速率測試時的影響因素

一、概述
熔體流動速率分為熔體質(zhì)量流動速率（MFR）和熔體體積流動速率（MVR）。我們一般測試的是熔體質(zhì)量流動速率（MFR）。熔體流動速率( MFＲ) 是衡量熱塑性塑料產(chǎn)品流動性的重要指標，反應(yīng)塑料產(chǎn)品相對分子質(zhì)量的大小與分布，也可為其生產(chǎn)、加工工藝生產(chǎn)提供依據(jù)。其定義指在規(guī)定的溫度和負荷下，熔體每10 min 通過標準口模的質(zhì)量或體積。

二、測試儀器
北京航天偉創(chuàng)設(shè)備科技有限公司生產(chǎn)的熔體流動速率測試儀滿足各種材料的測試要求：
XNR-400A 熔體流動速率儀：0.1-400.00g/10min（MFR）僅適用于測試熔體質(zhì)量流動速率
XNR-400B型熔體流動速率測定儀：0.1-800.00g/10min（MFR）0.1-800.00 cm3/10min（MVR）

XNR-400C型熔體流動速率測定儀：0.1-800.00g/10min（MFR）0.1-800.00 cm3/10min（MVR）

XNR-400H型熔體流動速率測定儀：0.1-3000.00g/10min（MFR）0.1-3000.00 cm3/10min（MVR）

XNR-400W型熔體流動速率測定儀：0.1-800.00g/10min（MFR）0.1-800.00 cm3/10min（MVR）

熔體流動速率儀

三、主要影響因素
1. 取樣方式和取樣量的影響
取樣由于聚丙烯粉料粒徑大小不一，相差懸殊，取樣時稍不注意就會使樣品失去代表性。不同粒徑的粉料聚丙烯其熔體流動速率的差異性很大。特別是球形催化劑如DQ催化劑生產(chǎn)出來的聚丙烯，化驗分析時常常由于取樣沒有代表性導(dǎo)致熔體流動速率測試結(jié)果偏差大。

規(guī)程要求取樣量為3～8克。在實際操作中，取樣量最好不超過4.5克，以樣品加入料筒后樣品略低于料筒口為佳。因為如果樣品加入量超過料筒口，會給活塞壓料造成困難，增加樣品與空氣接觸面積和時間，造成樣品降解。
2. 儀器溫度波動的影響

熔體流動速率，與溫度的關(guān)系十分密切，溫度偏高流動速率大，溫度偏低則反之。在測試中要求溫度穩(wěn)定，波動盡量控制在±0.1℃以內(nèi)。

3. 試樣中水分含量的影響
試樣中含水量對熔體流動速率是有影響的。水分子是極性分子，就類似于在聚丙烯中加入了增塑劑一樣，吸濕性或含有揮發(fā)性組分的試樣在高溫下產(chǎn)生氣泡，影響測定結(jié)果的準確性。水分含量愈大，熔體流動就愈快。為了避免或減少水分的影響，在測試前先干燥處理， 去除水分和揮發(fā)性組分。
4. 氮氣吹掃時間的影響

試樣在料筒中，受熱容易發(fā)生降解，由于空氣中的氧氣會加速熱降解效應(yīng)，樣品的黏度降低，從而使流動速度加快，熔體流動速率增大。為了減少測試過程中熱降解的影響，除了在操作手法上將樣品在料筒中盡量壓實，減少操作過程帶入空氣之外，裝樣品之前還采用了使用惰性氣體吹掃料筒的方法。隨著氮氣吹掃時間的增加，MFR 值逐漸減小，測試結(jié)果的精密度提高，如果裝樣品前用氮氣吹掃8 s 以上，測試相對標準偏差小于1.5%。
5. 裝料時間的影響
隨著裝樣時間的增加，MFR 值先增加后降低，裝料時間為60 s 時，MFR 值最大。隨著加樣時間的增加，測試結(jié)果的精密度先提高后降低，這主要是由于裝料時間太短，沒有對樣品充分壓實，熔體里邊氣泡比較多，降低了測試結(jié)果的精密度。而裝料時間過長又會導(dǎo)致料筒空氣增多，樣品更易發(fā)生熱降解，使測試結(jié)果的精密度降低。所以，裝料時間以控制在50～60 s 范圍為宜。

四、建議
1. 保證料筒、活塞桿、口模清洗干凈。料筒、活塞桿、口模沒有清理干凈，不但會影響下次分析結(jié)果的準確性，還會造成口膜不能順利放入料筒，出現(xiàn)口膜放不下又取不出的情況，破壞料筒內(nèi)壁的光潔度，對儀器造成損壞，縮短儀器使用壽命。
2. 開始測試之前儀器溫度至少預(yù)熱30 min；

3. 裝樣前最好對料筒用氮氣吹掃8 s 以上；
4. 在測試有效位移區(qū)間內(nèi)，采用較小活塞位移距離且增加取樣次數(shù)，會得到精密度更好的測試結(jié)果。
5. 分析前特別是加樣頻繁時不檢查儀器的溫度是否恒定；口模內(nèi)徑不定期用黃銅量規(guī)檢查是否符合規(guī)定，有損傷的口膜不及時更換；稱樣天平水平不檢查等等。