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1、聚合物（PP PS）流动特性的测试一实验目的1- 了解热塑性塑料（PP PS）在粘流态时粘性流动的规律、实验方法和数据处理方法。 2熔体速率仪的使用方法。二实验原理所谓熔体流动速率（MFR）是指热塑性塑料熔体在一定的温度、压力下，在10分钟内通过 标准毛细管的质量，单位：g/10min。对于同种高聚物，可用熔体流动速率来比较其分子量的大小，并可作为生产指标。一般来讲， 同一类的高聚物（化学结构相同）若熔体流动速率变小，则其分子量增大，机械强度较高； 但其流动性变差，加工性能低；熔体流动速率变大，则分子量减小，强度有所下降，但流动 性变好。研究流动曲线的特性表明，在很低的剪切速率下，聚合物熔体的
2、流动行为是服从牛顿定律的， 其粘度不依赖于剪切速率，通常把这种粘度称为最大牛顿粘度或0剪切粘度n0,它是利用n =f （S）关系，从很小的剪切应力（S）外推到零求得的。根据布契理论，线形聚合物的零 剪切粘度与大于临界分子量的重均分子量（M ）的关系式为耳二KM 3.4，式中K是依赖于 w 0 w聚合物类型及测定温度的常数。许多研究表明，对于分子量分布较窄或分级的高密度聚乙烯， 是遵守3.4次方规则的。但在分子量分布宽时，M的指数有所增大。如果使指数保持为3.4， 则需用某种平均分子量（M ）代替重均分子量，其关系式为：t耳=KM 3.4 （1）0t式中， M vM vM。当分子量分布窄时，M接
3、近M ；当分子量分布宽时，M接近w t Z t w tz均分子量M。在实际应用中，不是用零剪切粘度评定分子量，而是用低剪切速率的熔体Z流动速度（习惯上叫熔融指数）评定的。经研究，熔融指数与重均分子量的关系如下：logMI=24.505-51ogM （2）w 但由于熔融指数不只是分子量的函数，也受分子量分布及支链的影响，所以在使用这一公式 时应予注意。按照ASTM规定，聚乙烯的熔融指数是在190C，负载2.16公斤下，熔体在10分钟内 通过标准口型（p 2.095X8mm）的重量，单位为g/10min。图 1 熔体流动速率实验机炉筒示意图图 2ZRZ400控制面板 测定不同结构的塑料的熔体流动速
4、率，所选择的温度、负荷、试料用量、切割时间等 各不相同，其规定标准见表1 和表 2。表10-1标准试验条件序号标准口模内径（mm）试验温度（C）口模系数（gmm2）负荷（kg）11. 18019046. 62. 10622. 095190700. 32532. 095190464N 16042. 09519010735. 00052. 095190214610,00062. 095190463521. 60072. 09520010735. 00082. 095200214610.00092. 095220214610. 000102. 095230700. 325112. 095230258
5、1. 200122. 0952304642. 160132. 0952308153. 800142. 09523010735” 000152. 095275700. 325162. 0953002581. 200三、实验设备熔体流变仪及相应配件 PS PP四、实验内容具体步骤： 1确定了试验条件，就可以具体地进行试验了。a. 设置温度，待稳定；b. 需要清洁料筒活塞杆，清洁后，将活塞杆插入，还需等待温度稳定；c. 将活塞杆拔出；d. 加料，压实（应在lmin内完成），重新插入活塞杆；e. 待46分钟（有规定的按规定，一般4分钟后，温度已开始进入稳定状态）；f. 加砝码；g. 如料太多，或下移至
6、起始刻度线太慢，可用手加压或增加砝码加压，使快速达到活塞杆 上的测试起始刻线；h. 计时，切样，可切数段；i. 称重；j. 计算，取平均值；k. 用纱布、专用工具（清洗杆）清洗料筒、活塞杆，如料的粘性太重，不易清洗，可在表 面涂一些润滑物，如石腊等。清洗一定要趁热进行。料筒、活塞杆在每次试验后都必须进行 清洗。l. 口模清洗，用专用工具（口模清洗杆）将内孔中熔融物挤出。在做相同材料的试验时， 口模不必每次清洗，但在调换试验品种、关闭加热器前或已经多次试验，则必须清洗。遇有 不易清洗的情况，同样可涂一些石腊等润滑物。2计算通过上述操作过程，我们对每一段样条，取得了二个数值：样条的质量一m, g该样条流出的时间一t, s因为我们的定义是：每lOmin （即600s）流出口模毛细管的熔体的质量，而在上述的流 出时间t,不一定是600s，甚至可能差很多，因此，要折合到600s计算，这样：MFR=600.m/1式中， m、t 的意义同上， MFR 即为熔体（质量）流动速率，单位为 g/l0min。图 1 PP 的流变曲线五、实验结论由 PP 、 PS 的流变曲线得 PP 的黏流温度约在 190oC 左右。 PS 的黏流温度 175oC 左右
