1概述
1.1主要用途及適用范圍
本儀器適用于GB3682-83熱塑性塑料熔體流動速率試驗方法。
本儀器是用來測定各種高聚物在粘流狀態(tài)時熔體流動速率，它既適用于熔融溫度較高的聚碳酸酯、聚芳砜、氟塑料、尼龍等工程塑料，也適用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、ABS樹脂、聚甲醛樹脂等熔融溫度較低的塑料測試，廣泛地應(yīng)用于塑料生產(chǎn)、塑料制品、石油化工等行業(yè)以及有關(guān)院校、科研單位和商檢部門。
該機(jī)恒溫中具有如下特點(diǎn)：
①升溫速度快、調(diào)量??；
②恒溫高；
③在填料之后能恢復(fù)恒溫狀態(tài)；
④本機(jī)具有自動/手動兩種功能。
1.2工作原理
熔體流動速率系指熱塑性塑料在溫度和負(fù)荷下，熔體每10min通過標(biāo)準(zhǔn)口模的重量或體積，用MFR來表示，其數(shù)值可以表示熱塑性塑料在熔融狀態(tài)時的粘流特性。
1.3工作條件
①室溫10℃-40℃的范圍內(nèi)；
②環(huán)境濕度在30%-80%以內(nèi)；
③周圍無震動，無腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中；
④在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上正確地安裝并調(diào)至水平；
⑤工作時無強(qiáng)磁場干擾，周圍空氣無強(qiáng)對流；
⑥電源電壓220V，頻率50Hz，電源電壓的波動范圍不應(yīng)過額定電壓的&plun;10%。
2結(jié)構(gòu)
本儀器由主機(jī)、溫度控制系統(tǒng)、溫度測量系統(tǒng)、自動切料系統(tǒng)四大部分組成。
2.1主機(jī)是該儀器的中心也稱擠出系統(tǒng)，由爐體、料筒、活塞、口模、砝碼等部件組成。
2.1.1爐體
爐體由電加熱器、測溫元件等組成。
2.1.2料筒
料筒置于爐體內(nèi)腔，材料為合金鋼，內(nèi)壁硬度較高，并具有耐腐蝕性。內(nèi)徑為Ф9.55&plun;0.025mm，長度為160mm。
2.1.3活塞
活塞材質(zhì)為耐腐蝕不銹鋼，硬度低于料筒內(nèi)壁硬度。活塞全長193mm，長度175mm，活塞桿直徑為9mm，軸線彎曲不大于0.02/100?；钊^長度為6.35&plun;0.10mm，其直徑比料筒內(nèi)徑均勻地小0.075&plun;0.015mm，表面光潔度不低于0.2um?；钊^下部邊緣倒角的半徑為0.4mm。
在活塞桿上部刻有相距30mm的兩道環(huán)型標(biāo)記，表示試樣切割的起止線。
2.1.4口模
用碳化鎢制成，口模外徑與料筒內(nèi)徑成間隙配合，口模內(nèi)徑有2.095&plun;0.005mm和1.180&plun;0.010mm兩種，內(nèi)壁光潔度不低于0.2um，高度皆為8.000&plun;0.025mm。
2.1.5負(fù)荷：負(fù)荷是砝碼、托盤和活塞重量之和，為&plun;0.5%。
本儀器負(fù)荷由組合砝碼構(gòu)成，包括活塞、砝碼托盤、砝碼蓋、600g砝碼1個、875g砝碼1個、960g砝1個、1000g砝碼1個、1200g砝碼1個、1600g砝碼1個、2000g砝碼8個。
按試驗所需負(fù)荷，組合砝碼見表1
表1
負(fù)荷 | 0.325kg | 1.2kg | 2.16kg | 3.8kg | 5kg | 10kg | 21.6kg |
組 合 砝 碼 | 活塞 砝碼托盤 砝碼蓋 | 0.325 0.875 | 0.325 0.875 0.96 | 0.325 0.6 0.875 2 | 0.325 0.875 1.2 1.6 1.0 | 0.325 0.875 1.2 1.6 2×3 | 2×8 0.6 1.2 0.875 1.6 1.0 0.325 |
2.1.6拉板
拉板與爐體外手柄相連，當(dāng)拉板向外拉出時，可將口模從爐體內(nèi)卸出，將拉板向里推到底后，可將口模擋住，刮刀在旋轉(zhuǎn)切料時，不受拉板阻礙，而且試樣條可通過口模流出。
2.1.7溫度控制系統(tǒng)：
儀器具有升溫、恒溫控制裝置，控溫范圍為室溫+400℃，為&plun;0.5℃以內(nèi)，溫度
波動度&plun;0.5℃。
2.1.8溫度測量系統(tǒng)：可時時測量并顯示溫度數(shù)值，分辨率為0.1℃，顯示誤差&plun;0.5℃。
2.1.9自動切料系統(tǒng)：按照設(shè)置好的時間間隔和次數(shù)自動切料，計時單位為秒。
3所屬器件
刮刀、裝料漏斗、清洗棒、加料頂桿、口模清理棒及水平儀。
4儀器安裝
4.1儀器開箱檢驗
儀器在搬運(yùn)過程中要避免劇烈的振動和機(jī)械損傷。
若由于包裝箱體破損使儀器受到損壞，請及時與相關(guān)運(yùn)輸部門聯(lián)系并通知我廠，請操作者不要自行處理。
4.2安裝
該儀器應(yīng)安放在牢固平穩(wěn)的水泥臺上，工作臺高度為900mm為宜。
5試驗條件
見表2
序號 | 標(biāo)準(zhǔn)口模內(nèi)徑 mm | 試驗溫度 ℃ | 口模系數(shù) g.mm2 | 負(fù)荷 kg |
1 |
|
|
|
|
2 | 2.095 | 190 | 70 | 0.325 |
3 | 2.095 | 190 | 464 | 2.160 |
4 | 2.095 | 190 | 1073 | 5.000 |
5 | 2.095 | 190 | 2146 | 10.000 |
6 | 2.095 | 190 | 4635 | 21.600 |
7 | 2.095 | 200 | 1073 | 5.000 |
8 | 2.095 | 200 | 2146 | 10.000 |
9 | 2.095 | 220 | 2146 | 10.000 |
10 | 2.095 | 230 | 70 | 0.325 |
11 | 2.095 | 230 | 258 | 1.200 |
12 | 2.095 | 230 | 464 | 2.160 |
13 | 2.095 | 230 | 815 | 3.800 |
14 | 2.095 | 230 | 1073 | 5.000 |
15 | 2.095 | 275 | 70 | 0.325 |
16 | 2.095 | 300 | 258 | 1.200 |
有關(guān)塑料試驗條件按表1序號選用：
聚乙烯 2，3，4，6
聚甲醛 3
聚笨乙烯 5，7，11，13
ABS 7，9
聚丙烯 12，14
聚碳酸酯 16
聚酰胺 10，15
丙烯酸酯 8，11，13
纖維素酯 2，3
注：共聚、共混合改性等類型的塑料可參照上述分類試驗條件選用。
6試驗步驟
6.1將水平儀料筒內(nèi)，調(diào)整機(jī)身底部的地腳螺釘，直到水平儀上的水準(zhǔn)泡移到水平儀的中心，表明儀器調(diào)至水平，把水平儀取出保存好。
在調(diào)整水平時，爐體不許通電加熱，以免燒壞水平儀。
6.2試樣準(zhǔn)備
試樣形狀：顆粒、粉料、小塊、薄片等形狀。
根據(jù)試樣的預(yù)計流動速率按表3稱取試樣，按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行干燥處理，待儀器顯示到規(guī)定的溫度后加入料筒內(nèi)。
表3
試樣加入量與切樣時間間隔
流動速率 g/10min | 試樣加入量 g | 切樣時間間隔 s |
01~0.5 | 3~4 | 120~240 |
>0.5~1.0 | 3~4 | 60~120 |
>1.0~3.5 | 4~5 | 30~60 |
>3.5~10 | 6~8 | 10~30 |
>10~25 | 6~8 | 5~10 |
注：①易氧化降解的試樣，在裝料前，須用氮?dú)獯祾吡贤病?/span>
②流動速率在25g/10min以上者，可采用內(nèi)徑小的標(biāo)準(zhǔn)口模。
6.3將爐體外手柄沿水平方向向里推到底，然后將口模用清洗棒輕輕放入料筒內(nèi)。注意不要用力過猛以免將料筒內(nèi)劃傷。
6.4將活塞套上導(dǎo)向套料筒。
6.5自動狀態(tài)下溫度和時間的設(shè)定
（1）打開“電源”同時按下“自動/手動”開關(guān)，溫控儀和時間計數(shù)器進(jìn)入待設(shè)定
狀態(tài)，料筒開始加熱。再舉例說明，例如我們要在190℃恒溫切料時間為40s。
（2）溫度設(shè)定：直接在溫控儀上按“△”或“▽”鍵使“SV”窗口值顯示為“190.0
℃”（“PV”窗口顯示工作溫度）
（3）時間設(shè)定：按“ ”鍵使窗口光標(biāo)移位，在要設(shè)定值的位置按“Δ”鍵使該值
變?yōu)橐O(shè)定的值，本例中，后一位設(shè)定為“0”，倒數(shù)第二位設(shè)定為“4”。
（4）則整個設(shè)定過程結(jié)束，當(dāng)系統(tǒng)恒溫時，溫控儀“PV”窗口顯示“190.0℃
并保持不變，規(guī)定溫度后，恒溫至少15min。
注：溫控儀使用詳見“使用說明書”，時間計數(shù)器的使用詳見“ZN483-7使用說明書”。
待活塞桿下降至下環(huán)形標(biāo)記和料筒口相平時，按下前面板上的“啟動”鍵進(jìn)行預(yù)
切料。此時時間計數(shù)器開始工作，每隔40s自動切割一個樣條。保留連續(xù)切取無氣泡樣條三個。當(dāng)活塞下降到環(huán)形標(biāo)記和料筒口相平時，按“停止”鍵。樣條尺度在10mm-20mm之間。但以切樣時間間隔為準(zhǔn)。
6.8手動操作：手動操作的溫度控制設(shè)定和時間間隔設(shè)定等同自動操作，只是在切割樣條時，每隔規(guī)定時間要按“啟動”鍵，否則將不進(jìn)行切料操作。
例：40s進(jìn)行切割
待活塞下降至下環(huán)形標(biāo)記和料筒口相平時，按下前面板上的“啟動”鍵，進(jìn)行預(yù)切料，切除已流出的樣條，同時時間計數(shù)器開始工作，當(dāng)下窗口顯示為“40s”時，按“啟動”鍵切料，時間計數(shù)器清并開始重新計數(shù)，再次“40s”時按“啟動”鍵，如此循環(huán)操作。
6.9樣條冷卻后，置于天平上，分別稱重。
6.10若所切樣條的重量值和小值之差過其平均值的10%，則試驗重做。
6.11做完試驗后，將手柄向外拉出，可將口模從爐體底部卸出，關(guān)閉“電源”開關(guān)，用紗布擦凈口模表面，活塞和料筒，?？子每谀Ｇ謇戆魧⒂嗔享敵龊笥眉啿疾羶?。以上操作都要趁熱進(jìn)行，對一些難清洗的試樣可適當(dāng)加些潤滑物（如硅油、石蠟或其他化學(xué)試劑）輔助清洗。
注：清洗和試驗操作中應(yīng)帶隔熱手套，以免燙傷。
7結(jié)果計算
7.1熔體流動速率應(yīng)按下式計算：
MFR=（600xW）/t
式中：MFR——熔體流動速率，g/10min
W——切取樣條重量的算平均值，g
t——切樣時間間隔，s
7.2試驗結(jié)果取二位數(shù)字。
8試驗
試驗應(yīng)包括下列各項：
a注明標(biāo)準(zhǔn)號GB3682；
b試樣的名稱、物理形狀、牌號、批號和生產(chǎn)廠家；
c試樣干燥處理條件；
d標(biāo)準(zhǔn)口模內(nèi)徑、溫度和負(fù)荷；
e試驗結(jié)果；
f試驗過程中的異常情況；
g試驗人員、試驗日期。
：在脫口模把手拔出時，切勿轉(zhuǎn)動電機(jī)切料，以免損傷刀片！