Скорость потока расплава (MFR, MVR)

Скорость потока расплава показывает легкость прохождения потока расплавленной пластмассы и представляет собой типичный показатель контроля качества термопластиков. Изначально носивший названия Индекса текучести расплава или Индекса расплава (обычно для полиэтилена, однако, применимый также для других материалов), сегодня официальный термин - Массовая скорость течения расплава или MFR - поток расплава, выраженный (в единицах Си) в г/10мин. Альтернативная величина - объемный поток, выраженный (в единицах Си) в см3/10мин - Объемная скорость течения расплава или MVR. MVR умноженная на значение плотности расплава (т.е. плотность материала в расплавленном состоянии) дает MFR.

Типичные устройства для измерения потока расплава - компактны и легки в использовании. Базовый принцип испытаний: образец термопластика (в виде гранул, порошка или хлопьев) нагревается до разжижения и пропускается через цилиндр по капилляру. Экструзионный поршень выдерживает статическую нагрузку до 21,6 кг. MFR (и MVR) находят при стандартных условиях температуры и прилагаемой нагрузки для разных материалов, при этом обычно используется фиксированный тип капилляра (внутренний диаметр 2,095 мм, длина 8мм). Результат всегда должен указывать условия испытания, поскольку он находится в прямой зависимости от них.

MFR и MVR обычно определяют в лабораториях по контролю качества и производственных лабораториях. Базовая процедура предусматривает ручное регулирование времени работы, вырезание и взвешивание экструдированного материала для определения значения MFR. Полуавтоматизированные процедуры, осуществляемые современным оборудованием позволяют измерять перемещение поршня напрямую, таким образом, они предоставляют значение MVR. Также можно определить значение плотности расплава, следовательно, получить данные о MFR. Полуавтоматические процедуры позволяют достичь гораздо более высокой точности и гарантируют широкий ряд измеримых скоростей потока. Более продвинутые методы предусматривают приложение нескольких нагрузок во время одного испытания, каждая нагрузка дает свой результат MFR (MVR). Это испытание с несколькими грузами, оно предоставляет дополнительную информацию об образце, например, о зависимости вязкости от скорости сдвига. Испытание на определение MFR с одним грузом можно соотнести со средней молекулярной массой, в то время как вязкость зависит от распределения молекулярной массы при определенной скорости сдвига.

Скорость потока расплава - быстрый способ сравнить образцы одного и того же материала или оценить реологические свойства различных материалов (для экструзии), когда не требуется глубокого вникания в свойства материала. Оценку реологических свойств материала проводят с помощью реометров. Скорость потока расплава обратно пропорциональна вязкости, однако, не используется для определения последней (дает лишь приблизительное значение).

Ссылки

  • ISO 1133:2005 "Пластмассы - Определение массовой скорости течения расплава (MFR) и объемной скорости течения расплава (MVR) термопластиков”
  • ASTM D1238-10 "Стандартный метод испытания скоростей течения расплава термопластиков с помощью экструзионного пластометра“