自动与手动测定熔体质量流动速率MFR
自动测定熔体体积流动速率MVR
自动测定熔体密度ρ
熔体流动速率比FRR的测定
熔体流动速率测定仪(亦称熔融指数仪)是测定热塑性塑料在一定条件下的熔体流动速率的仪器。热塑性塑料的熔体流动速率(熔融指数)是指热塑性塑料在一定温度和负荷下，熔体每10分钟通过标准口模毛细管的质量或熔融体积，用MFR (MI)或MVR 值表示，它可区别热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性。对热塑性塑料及化纤的原料、制品等产品的质量保证，有着重要的意义。本机控制温度精度高，关键零件氮化处理，强度、硬度高，变形小，这对测定流动速率提供了良好的条件。WJ-400B型的料筒、活塞杆、口模及相关零部件均采用了航空发动机用的特殊材料，耐腐蚀性能好，甚至能用于测试F46（四氟乙烯·六氟丙烯聚合物）等材料。
各国都对测试温度的精度作了相应规定，其中ASTM定为±0.2℃，ISO定为±0.5℃，JIS定为±0.2℃，我国规定为±0.5℃。
本仪器符合ISO1133:1997(E)、ASTMD1238-95、JIS-K72A以及国家标准GB3682-2018、JB/T5456、JJG878和其它相应标准制定的技术指标。
WJ-400B熔体流动速率仪是在WJ-400A型的基础上对结构作进一步改进而成的。
一· 熔体流动速率仪主要技术参数
1· 温度控制
范 围 100 – 450℃
准 确 度 不劣于±0.2℃（125℃～450℃内）
标准ISO1133,GB3682规定的试验温度:125、150、190、200、220、230、250、265、275、280、300℃
波 动 不劣于±0.1℃（国家检定规程JJG878规定，不得超过±0.5℃）
8h 漂 移 ≤0.1℃ （国家检定规程JJG878规定，4h内不得超过±0.5℃）
分 布 ≤0.5℃ （国家检定规程JJG878规定，不得大于1℃）
分 辨 率 0.1℃
误差修正 随机
2· 加料后料筒温度恢复时间≤3min
3· 计 时 钟
范 围 0～9.999s～999.9s～9999s；
分 辨 率 0.001s/0.1s/1s
4· 切割装置
4.1 自动切割装置切割：
定时切割 0～999s
电动切割
4.2 手动切割：手动切割 自动切割
5. 口模内径：
Φ2.095±0.005mm
6. 料筒内径：
Φ9.550±0.005mm
7. 负荷： 八级全负载
精度：
不劣±0.5%
组合负荷：
325g，1200g，3800g，5000g，10000g，12500g，21600g（根据ISO1133、GB3682全配备）
8、国家标准样品（PE）
试验：
重复精度
≤2％（国家检定规程JG828规定，不超过8%）
准确度：
≤5％（国家检定规程JJG828规定，不超过±10%）
9.测量范围：
0.01～5000g/10min(自动测试时)
0.01～5000cm3/10min(自动测试时)
*能保证在预热恒温时，熔料不流出的情况下。
手动切割测试时由于存在人体反映速度，对高流动速率值有较大影响。
10．电 源 220V，AC，50Hz，6A
11．外形尺寸 1×b×h=520×380×685mm3
12·重 量 主机30.5Kg，砝码箱25Kg
13·额定功率 0.75kw
二·主要构造
熔体流动速率仪主要是由电脑系统、检测装置、负荷、自动测试机构及电动切割装置五大部分组成。
1· 检测装置(附图1)
1.1 熔体流动速率仪料筒*
采用氮化钢材料，并经氮化处理制作，HV≥700。
1.2 料杆（活塞杆）*
采用氮化钢材料，并经氮化处理制作，
1.3 口模*
Φ2.095±0.005mm
WJ-400B耐腐蚀型，由制造航空发动机的特殊材料制成。
2· 电脑系统
2.1 控温系统
本系统采用铂电阻作为温度传感器，与精密电阻构成精密测温电桥，以电脑软件调节加热器加热功率，能自动补偿电源电压波动及环境温度对温度控制的影响。
2.2 计时与自动测试机构
本机电脑计时系统有手动和自动计时(自动操作)二种方式。
2.2.1自动计时（自动操作）克服了每个操作者从观察计时器到执行动作存在的不同反映速度的差异，而且十分便利。本机具有的自动测试机构，由红外线检测料杆的移动行程，借以测定料杆下移1″、1/4″或1/8″的距离所需的时间。在输入物2
料的熔体密度，并经行程时间测试后，即可显示并且打印出流动速率值。
2.2.2手动计时；其方式相当于秒表的功能。
2.2.3内置万年历。
3· 负荷
负荷是砝码与料杆组件的联合质量之和。砝码的质量和试验负荷的配用见表二：
|
砝码(g)
|
组合(g)
|
|
325
|
T型砝码+料杆组件
|
|
1200
|
325＋875
|
|
2160
|
325＋1835
|
|
3800
|
325＋3475
|
|
5000
|
325＋4675
|
|
10000
|
325＋1450＋1835＋6390
|
|
12500
|
325＋3475＋4025＋4675
|
|
21600
|
325＋875＋1835＋3475＋4025＋4675＋6390
|
* .料杆组件的质量中，不包括导向套的质量。
4· 自动切割装置
自动切割装置由电动机、减速器及刀片组成，受电脑控制，安装在料筒底部，体积小巧，动作灵活。
三· 工作条件
1· 环境温度 10～35℃；（在低于1℃的环境中，本仪器自动进入保护状态）；
2· 相对湿度 ≤80% ；
3· 水平放置,基础稳固，无振动；
4· 无强空气对流，无腐蚀性气体，无强磁场干扰。
四· 前期准备与参数选择
1. 仪器放置
1.1 将仪器安置在稳固的工作台上，水平仪放在料筒平台上，调节仪器底部螺栓(即底脚)至水平仪水平。
1.2 将附件：清洗杆、压料杆、口模通棒、口模清洗杆2取出，直立放置于仪器右侧的附件架。
1.3 将口模与料杆装入料筒（出厂时，已装入料筒中）。
1.4 将仪器的电源插头插入电源，电源应有可靠的接地及漏电保护设施，并有足够的电流供应。
2· 试样准备
试样形状可以是粒状、片状、薄膜、碎片等,也可以是粉状,在测试前根据塑料种类要求,进行去湿烘干处理。当测试数据出现严重的无规则的离散现象时,应考虑是否是试样性质的不稳定而需掺入稳定剂(特别是粉料)。
根据试样预计的熔体流动速率, 按下表试样加入量称取试样(仅供参考),若是进行国家标样的实验，则按标样的说明使用：
|
熔体流动速率(MFR)
|
试样加入量(g)
|
|
|
g/10min
|
ISO标准
|
GB标准
|
ASTM方法
|
JIS标准
|
|
0.1－0.5
|
3－5
|
3－5
|
2.5–3
|
3—5
|
|
＞0.5－1
|
4－6
|
4－6
|
3—5
|
|
＞1－3.5
|
4－6
|
4－6
|
3—5
|
3—5
|
|
＞3.5－10
|
6－8
|
6－8
|
5—8
|
5—8
|
|
＞10—25
|
6－8
|
6－8
|
4—8
|
5－8
|
|
＞25
|
|
注: 当材料的密度＞1.0g/cm时，可能需增加样品的用量。
3. 试验条件选择
国家标准GB/T3682-2000对试验条件以附录A和附录B的形式明示，老标准中试验条件中的Φ1.180口模已不再在标准中出现：
附 录 A
附 录 B
（标准的附录） （提示的附录）
测定熔体流动速率的试验条件 热塑性材料的试验条件
所有试验条件应由相应材料命名或规格标准规定，表 表B1列出的是已规定在有关标准中的试验条件，如有必
A1列出了已证明是适用的试验条件。 要，对某些特殊材料可以使用未被列出的其他试验条件。
表A1
表B1
|
条件（字母代号）
|
试验温度θ，℃
|
标称负荷（组合）
m nom,kg
|
|
材 料
|
条件
（字母代号）
|
试验温度θ
℃
|
标称负荷（组合）
m nom,kg
|
|
A
|
250
|
2.16
|
|
PS
|
H
|
200
|
5.00
|
|
B
|
150
|
2.16
|
|
PE
|
D
|
190
|
2.16
|
|
D
|
190
|
2.16
|
|
PE
|
E
|
190
|
0.325
|
|
E
|
190
|
0.325
|
|
PE
|
G
|
190
|
21.60
|
|
F
|
190
|
10.00
|
|
PE
|
T
|
190
|
5.00
|
|
G
|
190
|
21.6
|
|
PP
|
M
|
230
|
2.16
|
|
H
|
200
|
5.00
|
|
ABS
|
U
|
220
|
10.00
|
|
M
|
230
|
2.16
|
|
PS-1
|
H
|
200
|
5.00
|
|
N
|
230
|
3.80
|
|
E/VAC
|
B
|
150
|
2.16
|
|
S
|
280
|
2.16
|
|
E/VAC
|
D
|
190
|
2.16
|
|
T
|
190
|
5.00
|
|
E/VAC
|
Z
|
125
|
0.325
|
|
U
|
220
|
10.00
|
|
SAN
|
U
|
220
|
10.00
|
|
W
|
300
|
1.20
|
|
ASA、ACS、AES
|
U
|
220
|
10.00
|
|
Z
|
125
|
0.325
|
|
注：如果将来需要使用本表中未列出的试验条件，例如，对新的热塑性材料，则只可选择本表中已使用的负荷和温度。
|
|
PC
|
W
|
300
|
1.20
|
|
|
PMMA
|
N
|
230
|
3.80
|
|
PB
|
D
|
190
|
2.16
|
|
PB
|
F
|
190
|
10.00
|
|
POM
|
D
|
190
|
2.16
|
|
MABS
|
U
|
220
|
10.00
|
4. 切割时间选择
当采用切割称重法进行测试时不论是自动还是手工切割，都要预计所需切割样条的间隔时间，时间太短样条质量太小，称量误差及切割误差的影响将加大。间隔时间也不能太长，一则在料杆下移的有效段内（即二刻线间）样料的质量是有限的，二则我们也希望同时能得到二件以上的样条作平行比较。
5. 移动行程选择
自动测试功能，是根据料杆的下移距离（即行程），和料筒内的熔体的密度来计算流出的物料的质量的，在本仪器内，设置了三档料杆行程：1”（25.4mm）、1/4”（6.35mm）、1/8”（3.175mm）。建议根据预期物料的流动速率MFR选择行程，见下表：
|
MFR(g/10minn)
|
料杆行程（mm）
|
|
0.01～0.5
|
3.175（1/8”）
|
|
0.5～10
|
6.35(1/4”)
|
|
＞10
|
25.4(1”)
|
五. 切割称重法测试熔体质量流动速率（MFR）
切割称重法是直接依据标准的叙述进行的操作方法（在国家标准GB3682-2000中，称为方法A）。其基本原理是：切割一段从口模底部流出的熔料，该段熔料的流出时间是已知的，将该熔料称重，并折算到10min的流出量，即为该物料的熔体流动速率MFR（也有称MI，单位为g/10min）。
在使用切割称重法时，先将自动测试用顶针杆下压到底。
1. 选择温度、负荷
根据被试材料，从第四章第3条中查得该材料的试验条件组合，即试验温度与试验标称负荷。有些材料有多种试验条件组合的，可根据约定或自有标准确定；有的在基料中添加辅料的，以基料确定；有的属于新型材料，在标准附录中未有列出的，根据GB3682所述,这些新型材料的试验条件，只可选择附录中已使用的负荷和温度。
2. 设置温度
参见第十章第2.2条。
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