熔體流動速率測定儀  熔體流動速率測定儀  熔體流動速率測定儀

 熔體流動速率測定儀(亦稱熔融指數(shù)儀)是測定熱塑性塑料在一定條件下的熔體流動速率的儀器。熱塑性塑料的熔體流動速率(熔融指數(shù))是指熱塑性塑料在一定溫度和負(fù)荷下，熔體每10分鐘通過標(biāo)準(zhǔn)口模毛細(xì)管的質(zhì)量或熔融體積，用MFR (MI)或MVR 值表示，它可區(qū)別熱塑性塑料在熔融狀態(tài)下的粘流特性。對熱塑性塑料及化纖的原料、制品等產(chǎn)品的質(zhì)量保證，有著重要的意義。本機(jī)控制溫度精度高，關(guān)鍵零件氮化處理，強(qiáng)度、硬度高，變形小，這對精確測定流動速率提供了良好的條件。WJ-400B₁^-型的料筒、活塞桿、口模及相關(guān)零部件均采用了航空發(fā)動機(jī)用的特殊材料，耐腐蝕性能好，甚至能用于測試F46（四氟乙烯·六氟丙烯聚合物）等材料。

    各國都對測試溫度的精度作了相應(yīng)規(guī)定，其中ASTM定為±0.2℃，ISO定為±0.5℃，JIS定為±0.2℃，我國規(guī)定為±0.5℃。

    本儀器符合ISO1133:1997(E)、ASTMD1238-95、JIS-K72A以及國家標(biāo)準(zhǔn)GB3682-2000、JB/T5456、JJG878和其它相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)制定的技術(shù)指標(biāo)。

一. 主要技術(shù)參數(shù)

1.  溫度控制:

范    圍                   100 -400℃

準(zhǔn)確度                     不劣于±0.2℃（125℃～300℃內(nèi)）

ISO.GB采用溫度點(diǎn)：125、150、190、200、220、230、250、265、275、280、300℃。

波    動           不劣于±0.1℃（國家檢定規(guī)程JJG878規(guī)定，不得超過±0.5℃）

    8h 漂 移            ≤0.1℃      (國家檢定規(guī)程JJG878規(guī)定，4h內(nèi)不得超過±0.5℃）

    分    布            ≤0.5℃      （國家檢定規(guī)程JJG878規(guī)定，不得大于1℃）

    分 辨 率            0.1℃

    誤差修正            隨機(jī)

2.  加料后料筒溫度恢復(fù)時間 ≤4min

3.  計 時 鐘:

    范    圍                   0～999.9s/9999s；

    分 辨 率                  0.001s/0.1s/1s

4.  切割裝置:

手動旋轉(zhuǎn)切割;

手工切割刀。

5.  口模內(nèi)徑:                  Φ2.095±0.005mm

6.  料筒內(nèi)徑:                  Φ9.550±0.025mm

7.  負(fù)    荷:

負(fù)荷精度                        ≤±0.5%

負(fù)荷組合                        簡配325g、2160g、5000g

8.  國家標(biāo)準(zhǔn)樣品(PE)試驗(yàn):

重復(fù)精度                        ≤2%

準(zhǔn) 確 度                        ≤5%

9.  測試范圍:                   0.010～2000g/10min(自動測試時)

    10. 電    源:                   220V，AC，50Hz，6A

11. 外形尺寸:                   1×b×h=520×380×730mm³

12. 重    量:                   40Kg

二. 主要構(gòu)造

    本儀器主要是由電腦系統(tǒng)、檢測裝置、負(fù)荷、自動測試機(jī)構(gòu)及切割裝置五大部分組成。

1.檢測裝置(附圖1)

1.1 料筒

    采用氮化鋼材料，并經(jīng)氮化處理制作，HV≥700。

1.2 料桿（活塞桿）

采用氮化鋼材料，并經(jīng)氮化處理制作，HV≥600，料桿頭部比料筒內(nèi)徑均勻地小0.075±0.015mm，頂部裝有一隔熱套，使料桿與負(fù)荷隔熱，在料桿上有二道相距30mm的刻線作為參考標(biāo)記，它們的位置是：當(dāng)料桿頭下邊緣與口模頂部相距20mm時，上標(biāo)記線正好與料筒口持平，(見圖2)。

1.3 口模

    Φ2.095±0.005mm  

2. 電腦控溫系統(tǒng)

    本系統(tǒng)采用鉑電阻作為溫度傳感器，與精密電阻構(gòu)成測溫電橋，以電腦軟件調(diào)節(jié)加熱器加熱功率，能自動補(bǔ)償電源電壓波動及環(huán)境溫度對溫度控制的影響。

3. 電腦計時系統(tǒng)與自動測試機(jī)構(gòu)

    本機(jī)電腦計時系統(tǒng)有手動和自動計時 (自動操作)二種方式。

自動操作克服了每個操作者從觀察計時器到執(zhí)行動作存在的不同反映速度的差異，十分便利。本機(jī)具有的自動測試機(jī)構(gòu),由紅外線控制料桿的移動距離,以測定料桿下移1/8″、1/4″或1″的距離所需時間。

建議根據(jù)預(yù)期物料流動速率MFR選擇移動距離，見下表：

一般而言，選擇長的移動距離，引入的誤差因素較小，但需較長的測試時間，測試者應(yīng)適當(dāng)掌握。

4. 負(fù)荷

負(fù)荷是砝碼與料桿組件的聯(lián)合質(zhì)量之和。砝碼的質(zhì)量和試驗(yàn)負(fù)荷的配用見下表：

* .料桿組件的質(zhì)量中，不包括導(dǎo)向套的質(zhì)量。

    **.該型號中,此組合另配。   

三. 工作條件

1.  環(huán)境溫度                  10～30℃

2.  相對濕度                  ≤80%

3.  基礎(chǔ)穩(wěn)固，水平放置；

4.  周圍空氣無強(qiáng)對流。

四. 前期準(zhǔn)備

1.  將儀器安置在穩(wěn)固的工作臺上，水平儀放在料筒平臺上，調(diào)節(jié)儀器底部螺栓(即底腳)至水平儀水平。

2.  將口模與料桿裝入料筒。

3.  接通電源，開啟電源開關(guān)，綠色電源指示燈亮，加熱時紅色指示燈亮，設(shè)置溫度(在不重新設(shè)置溫度的情況下，儀器自動設(shè)置在上次設(shè)置的溫度值)，在一般情況下，待20分鐘后，即穩(wěn)定在預(yù)設(shè)溫度。

當(dāng)顯示的實(shí)際溫度低于1℃或高于402℃時，可能是有故障，儀器會自動關(guān)閉加熱器停止加熱。

五. 溫度設(shè)置

六. 試樣準(zhǔn)備

    試樣形狀可以是粒狀、片狀、薄膜、碎片等,也可以是粉狀,在測試前根據(jù)待測料要求,進(jìn)行去濕烘干處理。當(dāng)測試數(shù)據(jù)出現(xiàn)嚴(yán)重的無規(guī)則的離散現(xiàn)象時,應(yīng)考慮是否是試樣性質(zhì)的不穩(wěn)定而需摻入穩(wěn)定劑(特別是粉料)。

1． 稱料

根據(jù)試樣,預(yù)計熔體流動速率值, 按下表稱取試樣(僅供參考),若是進(jìn)行國家標(biāo)樣的實(shí)驗(yàn)，則按標(biāo)樣的詳細(xì)說明使用：

        注: 當(dāng)材料的密度大于1.0g/cm時，可能需增加樣品的用量。

若按JIS標(biāo)準(zhǔn)或ASTM方法取樣,則見下表:

                         ASTM方法                                                      JIS標(biāo)準(zhǔn)

2．試驗(yàn)條件

新國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3682－2000，對試驗(yàn)條件作了如下新的簡述，請讀者注意，現(xiàn)摘錄如下（注意：試驗(yàn)條件中使用的口模僅指Ф2.095mm，口模Φ1.180已不再在標(biāo)準(zhǔn)中出現(xiàn)），見標(biāo)準(zhǔn)的附錄A，附錄B： 

附  錄  A

(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)

測定熔體流動速率的試驗(yàn)條件

所有試驗(yàn)條件應(yīng)由相應(yīng)材料命名或規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，表A1列出了已證明是適用的試驗(yàn)條件。

表A1

附  錄  B

（提示的附錄）

熱塑性材料的試驗(yàn)條件

表B1列出的是已規(guī)定在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)條件，如有必要，對某些特殊材料可以使用未被列出的其他試驗(yàn)條件。

表B1

七．加料

    溫度穩(wěn)定后即可加料。加料前取出料桿，置于耐高溫物體上，避免料桿頭部碰撞。把漏斗插入料筒內(nèi)（盡量不與料筒壁相碰，以免發(fā)燙）邊加料，邊振動漏斗使料快速漏下，加料完畢，用壓料桿將料壓實(shí)（以減少氣泡），再插入料桿，套上砝碼托盤。

    插入料桿時，料桿上的定位套要放好，其外緣嵌入料筒，上述操作應(yīng)在一分鐘內(nèi)完成。

注意：a. 切勿用料桿壓緊物料，以免塤壞料桿與料筒。

      b. 由于料斗與料筒壁接觸后，高溫傳向料桿，使料斗下端溫度升高以至粘住樣料，因此，使用時應(yīng)盡量避免料斗與料筒壁接觸。

加料并壓實(shí)后，待4～6分鐘預(yù)熱，溫度回復(fù)到范圍（設(shè)置溫度±0.2℃內(nèi)），即可進(jìn)行下述測試操作。

八. 手動操作（僅適用于測試熔體質(zhì)量流動速率MFR）

1.  合上電源開關(guān)，綠色電源指示燈亮，系統(tǒng)開始工作，顯示屏顯示上次設(shè)定溫度值，行程值、當(dāng)前溫度值，及年月日時鐘。

2.  設(shè)置手動操作狀態(tài)

3.  將儀器上部自動用杠桿下壓到底，按計時器鍵，計時器以“ 啟動→停止→清零→啟動 ”的方式循環(huán)工作。此時，計時器作秒表使用。

4.  待加料后，經(jīng)4～6分鐘，溫度恢復(fù)正常加上砝碼(或另根據(jù)試料的要求時間)即可開始切割取樣。

5.  切割取樣應(yīng)在料桿的上下標(biāo)記線之間。如果發(fā)現(xiàn)在規(guī)定預(yù)熱時間后料桿的上下標(biāo)記線不在此位置，就應(yīng)調(diào)整下一次試驗(yàn)的加料量，或者在加料后待試料熔化，再額外增加負(fù)荷使料桿快些達(dá)到預(yù)定位置，撤去負(fù)荷(以手壓作負(fù)荷時，注意料桿切忌歪斜，以免導(dǎo)致料桿損壞。)此操作不要超過試料加入后預(yù)熱的4分鐘。

6.  用切割刀按表四所規(guī)定的切樣間隔時間逐個切取樣條，每個樣條的長度一般在20～50mm左右，把肉眼可見氣泡的樣條丟棄，將保留的樣條(至少三個)逐個稱重，準(zhǔn)確到0.0001g，求出它們的平均質(zhì)量。

使用旋轉(zhuǎn)切割刀時，如刀口與出料口配合不好距離太大，樣條切口不齊或切不斷，可松開刀片的二個固定螺釘，調(diào)節(jié)刀口與出料口的距離位置。

7.  計算結(jié)果

    塑料的熔體流動速率(熔融指數(shù))MFR(MI)以每個參照時間的克數(shù)表示，公式為：

    其中:MFR --- 熔體(質(zhì)量)流動速率    (g/10min)

          m  --- 樣條的平均質(zhì)量          (g)

          t  --- 切割時間間隔    (s) 

3.  加上砝碼，料桿下移，待T型砝碼的底平面壓住杠桿的*后，再下移少許，自動計時即開始。如料桿下移太慢，可加適當(dāng)?shù)耐饬?，使料桿快速下移，至T型砝碼底平面接近杠桿

的*時，撤除外力，使其按規(guī)定負(fù)荷下移。

4.  料桿下移至設(shè)定的行程，自動計時過程結(jié)束屏幕上顯示的“測試中”消失，計時值保持。

5.  記錄計時器的保持?jǐn)?shù)據(jù)，由下式即可計算出物料的熔體流動速率MFR：  

  L：料桿移動的有效距離(cm)；

     ：物料在試驗(yàn)溫度下的密度，即熔體密度(g/cm)；

    t：記錄時間(s)，即料桿移動有效距離所需的時間。

    為方便起見，可用下式直接算出：

           t：活塞移動有效距離所需時間；

    F：系數(shù)，見表六:

十. 熔融狀態(tài)下物料密度(即熔體密度)的測試方法*

儀器工作在自動測試狀態(tài)，選擇行程25.4/6.35/3.175，從計時器開始計時切割一次，至計時結(jié)束再切割一次，將這一段樣條稱重。

根據(jù)下式計算熔融狀態(tài)下的密度:

              m：樣條平均質(zhì)量(g)

        L：行程25.4/6.35/3.175(mm)

十一．熔體體積流動速率（MVR）的測定*

目前,一般所言熔體流動速率,都指熔體體積流動速率(MFR),而zui近的ISO標(biāo)準(zhǔn)，已明確提出熔體體積流動速率的測試，我國的標(biāo)準(zhǔn)也將作相應(yīng)修訂,其定義為：熔體每10min通過標(biāo)準(zhǔn)口模毛細(xì)管的體積，用MVR表示，量綱為cm/10min，它從體積的角度出發(fā)，對表征熱塑性塑料在熔融狀態(tài)下的粘流特性，對調(diào)整生產(chǎn)工藝，又提供了一個科學(xué)的指導(dǎo)參數(shù)。

測定方法:

按自動操作方法操作，根據(jù)計時值，按下式計算: MVR＝426L/t

L與t的含義同上。 

十二.熔體流動速率比(FRR)的測定*

熔體流動速率比通常用于表示流變特性,用兩次不同試驗(yàn)條件下測得的熔體質(zhì)量流動速率

或熔體體積流動速率的比值求得:

                     FRR=MFR(t,m1)/MFR(t,m2)

              或FRR=MVR(t,m1)/MVR(t,m2)

其中：t──試驗(yàn)溫度1℃（二次試驗(yàn)相同）

  m₁,m₂──分別為二次試驗(yàn)使用的不同負(fù)荷。

十三．溫度修正及日期時間設(shè)置

1． 現(xiàn)有溫度誤差的測定

    料筒溫度以標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計為準(zhǔn)，可隨機(jī)進(jìn)行修正（溫度計另配）本機(jī)可提供125、150、

190、200、220、230、250、265、275、280、300℃共11種規(guī)格的校正溫度計(已包含國內(nèi)外各種相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn))。將機(jī)內(nèi)附件10mm的墊塊放在料筒內(nèi)的口模上方，再放入溫度計使溫度計水銀泡底部接觸（如水銀溫度計水銀中斷，甩動后不能恢復(fù)，可將溫度計放入水箱的冷凍室?guī)追昼?，待水銀縮回即可），上面間隙用紗布塞緊，開機(jī)升溫待溫度穩(wěn)定后，儀器顯示的實(shí)際溫度值與讀得的水銀溫度計的數(shù)值（需加上其修正值）之差，即為現(xiàn)有溫度誤差。如以190℃為例，如儀器顯示料筒溫度為190℃，而水銀溫度計的標(biāo)準(zhǔn)溫度(含修正值)為190.25℃，那么溫度顯示的偏差即為-0.25℃。如用其它水銀溫度計標(biāo)定，必須考慮其露徑校正。

*1  根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的做法，應(yīng)在料筒內(nèi)加入樣料，待熔融后，將溫度計插入，其底部與口模上方保持10mm距離，且熔料至少要包裹水銀泡的全部。但這樣做，相當(dāng)麻煩。簡易的做法是，用一段10mm高的F4料(只適于250℃以下)，置于溫度計與口模之間，溫度計與料筒上緣處頸部，用紗布等塞緊保溫。這樣，雖然與標(biāo)準(zhǔn)做法有誤差，但誤差不大，用法簡便。

   *2由我公司提供的溫度計(另配)不需進(jìn)行露徑校正。本機(jī)可提供125、150、190、200、220、230、250、265、275、280、300℃共11種規(guī)格的溫度計，已包含了ISO與GB的全部測試參數(shù)。

    *3本機(jī)隨機(jī)時贈二只溫度計，在用戶無另外說明的情況下，分別為189～191℃，229～231℃。

2． 修正

本機(jī)在出廠時均進(jìn)行全系統(tǒng)溫度線性誤差校正，在125℃～300℃內(nèi)任一點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)度均不劣于±0.2℃，zui大可修正±9.99℃。儀器使用一段時間后，溫度顯示可能會發(fā)生偏移，這時，就需要對溫度顯示系統(tǒng)進(jìn)行修正。修正時，請按下列方法進(jìn)行:

2.1 按上述第十三條，確定溫度偏差。

2.2 在事先不按任何鍵的前提下，按住3鍵30秒后屏幕上第五行會顯示設(shè)定溫度值所對應(yīng)的溫度修正值。

2.3將已確定之溫度偏差與原顯示已輸入之修正值相加，得出一個新的修正值，如原為+0.10℃，現(xiàn)確定之顯示溫度偏差為-0.25℃，則需輸入至電腦中的新的修正值為+0.10℃-0.25

*:姚漢梁.塑料熔體(質(zhì)量.體積)流動速率及熔體密度的測定.工程塑料應(yīng)用1999.27(10):21

℃=-0.15℃。

       4.日期及時間設(shè)置

4.1年月日及時鐘的修改方法與修改設(shè)置溫度相同。

4.2在修改星期幾時，要使光標(biāo)移動到星期幾的后一位空白處，輸入對應(yīng)的數(shù)字，如現(xiàn)顯示為星期四，要修改使其顯示星期二，則移動光標(biāo)到四的后一位空白上輸入數(shù)字“2”，等待10秒，即修改成功。

十四.清洗及安全事項(xiàng)

1.清洗

每次試驗(yàn)完畢，在砝碼上加壓，使快速擠出余料后，抽出料桿，用清潔紗布趁熱擦洗干凈，然后用口模頂桿將口模自下而上頂出料筒，用口模清洗桿及紗布清洗口模內(nèi)外，再在料筒上部加料口鋪上干凈紗布(50×50mm左右，二層)，將清洗桿壓住紗布插入料筒抽拉旋轉(zhuǎn)清洗料筒內(nèi)壁，反復(fù)多次。

對于不易清洗干凈的物料可趁熱在需要清洗的地方(料筒內(nèi)壁、口模內(nèi)外、料桿)涂一些潤滑物，如硅油、十氫萘、石臘等，必要時，使用礦燭也可，這樣，再清洗就很容易了。

2.  安全事項(xiàng)

2.1 經(jīng)常檢查電氣接地是否完好；

2.2 在操作和清洗時，應(yīng)帶好手套，防止?fàn)C傷。

十五.售后服務(wù)

本公司產(chǎn)品自售出日起壹年內(nèi)免費(fèi)保修，終生維修。