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熔體流動(dòng)速率的影響因素有哪些
閱讀：4483 發(fā)布時(shí)間：2022-8-15
熔體流動(dòng)速率(也稱(chēng)熔融指數(shù))是表征高分子聚合物流動(dòng)性的重要指標(biāo)，也被喻為聚合反應(yīng)的眼睛，它與高分子聚合物加工性能、特性粘度、注塑成型后的耐應(yīng)力開(kāi)裂性、耐熱性以及力學(xué)性能都有著密切的關(guān)聯(lián)。因此，熔體流動(dòng)速率對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)、制造加工企業(yè)以及各領(lǐng)域材料使用單位都有著重要的意義。
熔體流動(dòng)速率的影響因素
彈性因素
高聚物熔體是一種粘彈性的流體，在外力的作用下，會(huì)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的彈性流動(dòng)，同時(shí)也會(huì)發(fā)生可回復(fù)的彈性形變。如果將負(fù)荷驟然施加于活塞上，熔體在開(kāi)始擠出時(shí)速率是下降的，這主要是由彈性因素造成的。
為避免該因素的影響，在試樣加入料筒后，先加上負(fù)荷的一部分，可使熔體的彈性得到一定的衰減。
溫度波動(dòng)
熔體流動(dòng)速率與溫度的關(guān)系非常密切，溫度偏高流動(dòng)速率會(huì)高，溫度偏低，流動(dòng)速率則會(huì)變低。如有測(cè)試表明，PP在229.5℃下測(cè)試的熔體流動(dòng)速率為1.83g/10min，而在230℃下測(cè)試的熔體流動(dòng)速率為1.86g/10min，由此可見(jiàn)溫度波動(dòng)對(duì)測(cè)試結(jié)果有一定的影響。為了避免該因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，溫度波動(dòng)應(yīng)盡可能的小(±0.1℃)。
容量效應(yīng)
在測(cè)試過(guò)程中，熔體的流動(dòng)速率逐漸增大，表現(xiàn)出擠出速率與料筒中熔體高度有關(guān)，這可能是由于熔體與料筒有黏附力，該黏附力會(huì)阻礙活塞桿下移。
為避免該效應(yīng)的影響，應(yīng)在同一活塞高度截取樣條。
溫度梯度
料筒中存在一定的溫度梯度，料筒中部的溫度會(huì)比上下部分的溫度高一些，因而會(huì)影響熔體的粘度。溫度高，熔體的表觀粘度低，流動(dòng)速率就大。
為避免該因素的影響，應(yīng)在同一活塞高度截取樣條。
試樣中水分或揮發(fā)性組分
吸濕性或含有揮發(fā)性組分的試樣在高溫下會(huì)產(chǎn)生氣泡，使試樣中含有氣泡而無(wú)法取樣。另外水分子是極性分子，在試樣中起到類(lèi)似增塑劑的作用，水分含量越大，熔體的流動(dòng)速率就會(huì)越大。而且還會(huì)影響測(cè)定結(jié)果的重復(fù)性。
聚合物降解
聚合物在料筒中受熱會(huì)發(fā)生降解，尤其是粉狀聚合物，而且空氣中的氧氣會(huì)更加加速聚合物的熱降解效應(yīng)，從而使熔體粘度降低，加快熔體流動(dòng)速率。
為避免該因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，應(yīng)盡量將料筒內(nèi)的試樣壓緊實(shí)，減少空氣，同時(shí)可以加入一些熱穩(wěn)定劑。另外還可以在測(cè)試時(shí)通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，可以有效降低聚合物熱降解的發(fā)生。
試驗(yàn)環(huán)境
試驗(yàn)環(huán)境溫度的波動(dòng)會(huì)對(duì)爐體的控溫有一定影響，建議在溫度波動(dòng)較小的環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，這樣有利于爐體的控溫。