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1、实验九 高聚物的熔融指数测定实验一、实验目的1测定聚合物的熔融指数；2.了解热塑性塑料在熔融状态（即粘液态）时流动粘性的特性及其重要性；3.学习使用XNR-400A型熔融指数仪。二、实验原理衡量高聚物流动性难易程度的指标有：熔融指数、表观粘度、流动长度等多种方式，这里只介绍熔融指数。熔融指数指热塑性高聚物在规定的温度、压力条件下熔体在10min通过标准毛细管的质量值，其单位是g/10min，习惯用MI表示，又称熔融流动指数（MFI）。熔融指数可以用来区别不同的热塑性材料在熔融状态时的流动性，对同一品牌的高聚物可用MI来比较其相对分子质量的大小，MI越小，其相对分子质量越高，反之MI越大，其相对
2、分子质量越小，说明它的流动性好，其加工性能就相应好一些，但聚合物其它性能如断裂强度、硬度、耐老化稳定性等将差一些。用MI表征高聚物熔体的粘度，作为流动物性指标已在国内外广泛采用。提高温度和压力，几乎所有聚合物的粘度都有不同程度的下降，熔体流动速率都有不同程度的增加。因此，在塑料成型加工实际生产控制中，往往用改变温度和压力来调节塑料熔体的流动性和充模速度。高聚物流动的好坏，是成型加工时必须考虑的一个很重要的因素，不同用途、不同加工方法对高聚物MI值有不同要求，对选择加工工艺参数加工温度、螺杆转速、加工时间都有实际的指导意义。在测定高聚物的熔融指数时，测试条件主要是温度和负荷的选择。为了相互有可比
3、性，对每一种高聚物均有统一的标准，我国目前实施的国家标准如表1所示。材料名称实验温度/标准口模内径/mm料杆头直径9.55mm负荷/NPE1902.09521.168PP2302.09521.168POM1902.09521.168PC3002.0951.200PS1902.0955.000ABS2002.0955.000表1部分高聚物的国家标准MI与加料量的关系见表2。表2 MI与加料量的关系MI/（g/10min）称取试样质量/gMI/（g/10min）称取试样质量/g0.15-1.03.0-4.03.5-256.0-8.01.0-3.54.0-5.0258.0-10切取样条长度约1-1.
4、5cm比较合适。 熔融指数是在标准的熔融指数仪中测定的，该仪器是一种简易的毛细管式塑性挤出仪，在低切变速率（2-50s1）下工作的仪器。三、实验仪器及样品1仪器（1） XNR-400A型熔融指数仪 由主体（结构见图1）和加热控制系统（电子控温仪）两部分组成。1-砝码；2-活塞杆；3-活塞； 4-料筒；5-标准毛细管；6-温度计图1 熔融指数仪结构（2） 电子天平。2.样品高密度聚乙烯（PE），可以是粉料，粒料，薄片等。四、实验步骤1. 熟悉仪器，并检查仪器是否水平，料筒、压料杆、出料口是否清洁。2. 将试样进行干燥。3. 插上电源插头，按下面板上电源开关和照明开关，面板上PV、SV显示器和底部
5、照明灯即亮。面板上显示器首先出现类型显示，再自动变换到输入范围显示，然后自动变换到SV、PV显示模式，并开始升温。4. 将标准口模（出料口）放入料筒，插入活塞杆，开始升温，到达实验所需温度后，恒温至少15min。5. 称取34g试样，拔出活塞杆，经过漏斗向料筒装料，首次少量加入，用料杆压实后，再少量加入，反复进行，这样有助于防止气泡，对于流动率大的尤为重要。试样用量取决于MI的大小。一般加料量在一定范围内对结果影响不大。6. 重新插入活塞杆，用手压活塞杆（或加上负荷），使活塞杆在5min左右下降到下环形记号与料筒口相平，弃去流出试样，加上所需负荷21.18N，开始切割试样，每间隔一定时间切取一
6、个料段，保留连续切取的无气泡样条35个。取样毕，将料压完，取下砝码。7. 取出活塞杆和标准口模，趁热用软纱布擦干净，标准口模内余料用专门的顶针清除，把清料杆挂上纱布，边推边旋转清洗料筒，更换纱布，直到料筒干净为止。8. 取5个无气泡的切割段分别称重（精确到0.0001g），若最大值与最小值超过平均值的10，则需要重新取样进行测定。9. 按下式计算其熔融指数MI。MI=m600/t（g/10min）式中 m料段质量（算术平均值），g； t切割料段所需时间，s。试验结果取两位有效数。五、实验报告要求1. 简述实验原理，操作及注意事项。2. 作好原始记录，包括试样名称，物理形状，试样干燥处理条件，标准口模内径，温度和负荷。3. 计算MI值六、实验注意事项1. 料筒，压料杆，毛细管属于精密仪器要轻拿轻放，不可掉落地下，清理时切忌擦伤。2. 清理时要戴手套，防止烫伤。3. 加金属重物压出余料时，要求总力不超过250N，切忌用人的压力把余料挤出，以防压料杆和出料托板等因受力不当和超载而变形。所切取的几个料段中，最大值与最小值之差不能超过平均值的10。
