Τι είναι η MFI/MFR;
Η δοκιμή δείκτη ροής τήγματος είναι ένα πείραμα στο οποίο μετράται η μάζα (MFR, g/10 min) ή ο όγκος (MVR) του θερμοπλαστικού υλικού που ρέει μέσω ενός τυπικού τριχοειδούς καλουπιού σε δέκα λεπτά υπό καθορισμένη θερμοκρασία και φορτίο εμβόλου.
Σκοπός της MFI/MFR
Ο στόχος είναι να επαληθευτεί η συνοχή της παρτίδας και η καταλληλότητα για επεξεργασία παρακολουθώντας τη συμπεριφορά ροής του πολυμερούς και έμμεσα το μοριακό του βάρος.
Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η MFI/MFR;
- Πρώτες ύλες πολυαιθυλενίου και πολυπροπυλενίου
- Κόκκοι έγχυσης και εξώθησης
- ανακυκλωμένα πολυμερή
- Masterbatch και μείγματα προσθέτων
Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η MFI/MFR;
Πρότυπα σχετικά με τη MFI/MFR
- ISO 1133-1
- ISO 1133-2
- ASTM D1238
Συνθήκες της MFI/MFR
- Θερμοκρασία
- Ορίζεται στο πρότυπο σύμφωνα με το πολυμερές (π.χ. 190 °C για PE, 230 °C για PP)
- Φορτίο
- Φορτίο εμβόλου που ορίζεται στο πρότυπο (π.χ. 2,16 kg ή 5 kg)
- Πρότυπο
- Τυπικές διαστάσεις τριχοειδούς μήτρας
- Kurutma
- Τα υγροσκοπικά πολυμερή πρέπει να στεγνώνονται πριν από τη μέτρηση
Εξοπλισμός για τη MFI/MFR
- Συσκευή δείκτη ροής τήγματος (πλαστόμετρο)
- Σετ βάρους Caliber
- Αναλυτική ισορροπία
- φούρνο ξήρανσης
Απαιτήσεις δείγματος για τη MFI/MFR
- Το δείγμα πρέπει να είναι σε κοκκώδη ή αλεσμένη μορφή
- Τα υγροσκοπικά πολυμερή πρέπει να ξηραίνονται υπό τις συνθήκες που ορίζονται στο πρότυπο.
- Η θερμοκρασία και το φορτίο πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με το πρότυπο υλικού
- Πρέπει να γίνει επαρκής αριθμός περικοπών
Διάρκεια της MFI/MFR
Συνήθως 1-2 ημέρες, συμπεριλαμβανομένης της προετοιμασίας του δείγματος.
Διαδικασία της MFI/MFR
- 1Numune gerekiyorsa kurutulur.
- 2Η συσκευή φέρεται στην επιθυμητή θερμοκρασία και εξισορροπείται.
- 3Το δείγμα γεμίζεται στον κύλινδρο και προθερμαίνεται.
- 4Εφαρμόζεται φορτίο εμβόλου.
- 5Σε καθορισμένα χρονικά διαστήματα λαμβάνονται μοσχεύματα και ζυγίζονται.
- 6Υπολογίζεται MFR ή MVR.
Κριτήρια αποδοχής της MFI/MFR
Το κριτήριο αποδοχής είναι το εύρος MFR που δίνεται στο πρότυπο ή στην προδιαγραφή υλικού.
Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων
Εάν ο συνδυασμός θερμοκρασίας και φορτίου αλλάξει, το αποτέλεσμα δεν είναι συγκρίσιμο. Η αναφορά πρέπει να περιέχει αυτές τις δύο παραμέτρους. Η μέτρηση υγρού δείγματος δίνει ψευδώς υψηλό MFR λόγω υδρολυτικής αποικοδόμησης.
Έκθεση της MFI/MFR
- Εφαρμόστηκε πρότυπο
- Θερμοκρασία και φορτίο
- Συνθήκες ξήρανσης
- Μάζες κοπής και τιμή MFR/MVR
- Αξιολόγηση με βάση το πρότυπο υλικού
Διαπίστευση
Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.
Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.
Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσειςΣχετικοί Κανονισμοί
- Πρότυπα υλικών προϊόντων και προδιαγραφές προμήθειας
Δοκιμές Πλαστικών — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;
Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή MFI/MFR· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.
Οι δοκιμές πλαστικών προσδιορίζουν τη μηχανική, θερμική και συμπεριφορά καύσης ενός πολυμερούς υλικού. Σε αντίθεση με τα μέταλλα, τα πλαστικά είναι ΙΞΩΔΟΕΛΑΣΤΙΚΑ: η συμπεριφορά τους εξαρτάται από τον ρυθμό φόρτισης, τη θερμοκρασία και την υγρασία. Το ίδιο υλικό δίνει επομένως διαφορετικά αποτελέσματα σε διαφορετικές συνθήκες, και οι συνθήκες δοκιμής αποτελούν αναπόσπαστο μέρος του αποτελέσματος.
Η πρακτική συνέπεια της ιξωδοελαστικότητας είναι η εξής: ένα πλαστικό εξάρτημα συνεχίζει να παραμορφώνεται με τον χρόνο υπό σταθερό φορτίο (ερπυσμός) και η τάση που φέρει σε σταθερή παραμόρφωση μειώνεται με τον χρόνο (χαλάρωση τάσης). Μια βιδωτή σύνδεση χαλαρώνει, ένας σφιγκτήρας χάνει τη δύναμη σύσφιξής του, ένα ράφι κάμπτεται με τον χρόνο. Μια βραχυπρόθεσμη δοκιμή εφελκυσμού δεν δείχνει αυτή τη συμπεριφορά· απαιτείται μακροπρόθεσμη δοκιμή ή επιταχυνόμενο μοντέλο.
Η θερμική συμπεριφορά είναι ο δεύτερος κύριος άξονας. Ο ρυθμός ροής τήγματος δείχνει την επεξεργασιμότητα του υλικού και τη συνέπεια από παρτίδα σε παρτίδα· η θερμοκρασία θερμικής παραμόρφωσης και το σημείο μαλάκυνσης Vicat δίνουν ένα χονδρικό όριο για τη θερμοκρασία λειτουργίας. Η θερμική ανάλυση (DSC, TGA, DMA) αποκαλύπτει την ταυτότητα του υλικού: θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης, συμπεριφορά τήξης, κρυσταλλικότητα, περιεκτικότητα σε πληρωτικό και θερμοκρασία αποσύνθεσης.
Η συμπεριφορά καύσης είναι ο τρίτος άξονας και συνδέεται άμεσα με τα πρότυπα προϊόντος. Η κατηγορία UL 94 και ο δείκτης οριακού οξυγόνου καταγράφονται στο δελτίο δεδομένων υλικού· απαιτείται συγκεκριμένη κατηγορία για το περίβλημα μιας ηλεκτρικής συσκευής, ενώ για δομικό προϊόν ισχύει διαφορετικό σύστημα ταξινόμησης.
Η γήρανση είναι το τμήμα του τομέα που παραλείπεται συχνότερα. Τα πλαστικά υποβαθμίζονται από UV, θερμότητα, υγρασία και οξυγόνο: το χρώμα αλλάζει, η επιφάνεια ρωγματώνεται, η αντοχή σε κρούση μειώνεται. Για ένα εξάρτημα προοριζόμενο για εξωτερική χρήση, αυτό που μετράει δεν είναι οι τιμές της πρώτης ημέρας αλλά οι τιμές μετά τη γήρανση. Ο εξοπλισμός τόξου ξένου και φθορίζοντος UV επιταχύνει αυτή την υποβάθμιση και επιτρέπει τη σύγκριση.
Το αποτέλεσμα αυτής της οικογένειας συνήθως καταγράφεται στο δελτίο δεδομένων υλικού, και τα πρότυπα προϊόντος παραπέμπουν σε αυτό το δελτίο. Ωστόσο μπορεί να υπάρχει διαφορά μεταξύ της τιμής του δελτίου και της συμπεριφοράς του πραγματικού εξαρτήματος: ο προσανατολισμός που σχηματίζεται κατά τη χύτευση, οι γραμμές συγκόλλησης και οι εσωτερικές τάσεις κάνουν το εξάρτημα να συμπεριφέρεται διαφορετικά από το δοκίμιο.
Η χρήση ανακυκλωμένου περιεχομένου έχει προσθέσει ένα νέο ερώτημα στον τομέα. Η ανακυκλωμένη ρητίνη ποικίλλει από παρτίδα σε παρτίδα· οι μηχανικές ιδιότητες, το χρώμα και η συμπεριφορά καύσης μπορεί να μεταβάλλονται μεταξύ παρτίδων. Για έναν κατασκευαστή που χρησιμοποιεί ανακυκλωμένο υλικό, ο έλεγχος του εισερχόμενου υλικού δεν είναι επομένως επιλογή αλλά αναγκαιότητα.
Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα
Μηχανικό
Εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη, κρούση Charpy και Izod, σκληρότητα (Shore), ερπυσμός και ρωγμάτωση υπό περιβαλλοντική τάση.
Θερμικό
Δείκτης ροής τήγματος (MFI), θερμοκρασία θερμικής παραμόρφωσης (HDT), θερμοκρασία μαλάκυνσης Vicat, γραμμική θερμική διαστολή.
Θερμική ανάλυση
Θερμοκρασίες μετάπτωσης και κρυσταλλικότητα με DSC, σύσταση και αποσύνθεση με TGA, δυναμική μηχανική συμπεριφορά με DMA.
Καύση
Ταξινόμηση UL 94, δείκτης οριακού οξυγόνου (LOI), δοκιμές πυρακτωμένου σύρματος και φλόγας βελόνας.
Γηράσκων
Επιταχυνόμενη γήρανση με τόξο ξένου και φθορίζον UV, γήρανση με θερμό αέρα, υγρασία και συμπύκνωση.
Φυσικό
Πυκνότητα, απορρόφηση νερού, περιεκτικότητα σε τέφρα, διαπερατότητα αερίων και υδρατμών σε μεμβράνες και φύλλα.
Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα
- Ένα αποτέλεσμα πλαστικού χωρίς δηλωμένο ρυθμό και θερμοκρασία δοκιμής δεν μπορεί να ερμηνευτεί· η ιξωδοελαστική συμπεριφορά εξαρτάται από αυτές τις παραμέτρους.
- Το αποτέλεσμα ενός δοκιμίου δεν μεταφέρεται άμεσα στο πραγματικό εξάρτημα· ο προσανατολισμός χύτευσης και οι γραμμές συγκόλλησης είναι καθοριστικοί.
- Οι τιμές HDT και Vicat ΔΕΝ είναι θερμοκρασίες λειτουργίας· είναι μια χονδρική ένδειξη ενός άνω ορίου και δεν ισχύουν υπό φορτίο.
- Η κατηγορία UL 94 εξαρτάται από το πάχος· διαφορετικό πάχος τοιχώματος απαιτεί επανεπαλήθευση.
- Για πολυμερή που απορροφούν υγρασία (όπως το πολυαμίδιο), τα αποτελέσματα είναι παραπλανητικά εάν δεν πραγματοποιηθεί κλιματισμός.
- Τα αποτελέσματα ASTM D638 και ISO 527 δεν είναι άμεσα ισοδύναμα. οι γεωμετρίες των δειγμάτων και οι ορισμοί του ρυθμού διαφέρουν.
Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα
- Επιλογή υλικού και έγκριση προμηθευτή
- Ικανοποίηση των απαιτήσεων ευφλεκτότητας και θερμικών απαιτήσεων του προτύπου προϊόντος
- Επαλήθευση της χρήσης ανακυκλωμένου περιεχομένου και έλεγχος παρτίδων
- Έλεγχος διαδικασίας χύτευσης και συνέπεια παρτίδων
- Απόδειξη αντοχής στη γήρανση για εξωτερική χρήση
Σχετικά τεστ
Συχνές ερωτήσεις για τη MFI/MFR
Η τιμή MFR δίνει το μοριακό βάρος;
Δεν δίνει άμεσα αλλά σχετίζεται αντιστρόφως: υψηλότερο MFR γενικά δείχνει χαμηλότερο μοριακό βάρος. Το ποσοτικό μοριακό βάρος απαιτεί χρωματογραφία διείσδυσης γέλης.