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1、实验二 高聚物熔融指数的测定一、实验目的1、了解熔融指数仪的构造及使用方法2、了解热塑性高聚物的流变性能在理论研究和生产实践上的意义二、实验原理熔融指数(MI)是指热塑性塑料在一定温度，一定压力下，熔体在10分钟时间内通过标 准毛细管的重量，用克/10分钟来表示。用来区别各种热塑性高聚物在熔融态时的流动性。 同一种高聚物是以用熔融指数来比较高聚物分子量大小，用来指导合成工作，一般说，同一 种类高聚物(结构一定)，其熔融指数愈小，分子量就愈高。反之，熔融指数愈大，分子量愈 小，加工时的流动性就好一些。但是从熔融指数仪中得到的流动性数据是在人低切变速率下 获得的，而实际成型加工过程往往是在较高切变
2、速率下进行的。因此，在实际加工工艺过程 中，还要研究熔体粘度与温度切应力的依赖关系，对某一热塑性高聚物来讲，只有当熔融指 数与加工条件、产品性能从经验上联系起来之后，才具有较多的实际意义。此外，由于结构 不同的聚合物测定熔融指数时选择的温度、压力均不相同，粘度与分子量之间的关系户也不 一样。因此，熔融指数只能表示同一结构聚合物在分子量或流动性能方面的区别，而不能在 结构不同的聚合物之间进行比较。由于熔融指数仪及其测试方法的简易性，国内生产的热塑性树脂常附有熔融指数的指 标。熔融指数测定已在国内外广泛应用。w料初料杆出料图2仪器结构纶产力简图导向去M+电曲三、仪器构造 熔融指数仪是一种简单的毛细
3、管式的低切变速率下工作的仪器，熔融指数由主体和加热 控制两个部分组成。主体结构见上图，其中主要部分说明如下：1、砝码：砝码重量应包括压料杆在内以便计算方便。2、料筒：由不锈钢组成，长度为160mm，内径为9.552.02mm。3、压料杆（压料活塞）：由不锈钢制成，长度为2100.1mm，直径9mm,杆上有相距30mm 的刻线，为割取试样的起止线。4、出料口：几钨钻合金制成，内径为2.095 0.005mm。5、炉体；用导热快、热容量大的金属材料黄铜制成，中间长孔是放料筒的，铜体四周绕以 电阻丝进行通电加热。筒体另开对称两长孔，一是放置电阻做感温元件，提供控温讯号，另 一长孔放置EA2热电偶，与
4、XCZ-101高温计连接，用来监视加热炉的温度。6、控温系统由控温定值电桥、调制解调放大器、可控制及其触发电路组成。7、温度数值由XCE-101高温计指示，也可利用测温插口外接电位差计或用温度计插入进行 直接测温。后两种方法较精确。四、实验条件选择1、温度、负荷的选择：测试温度选择的依据，首先要考虑热塑性高聚物的流动温度。所选 择温度必须高于所测材料的流动温度，但不能过高，否则易使材料在受热泪盈眶过和中分解。 负荷选择要考虑到熔体粘度的大小（即熔融指数的大小），对粘度大的试样应取较大的负重， 对小粘度小的试样应取较小的负重。根据美国ASTM（美国材料与试验协会标准）规定，对聚乙烯可用190C/
5、2160克或125C/325克。聚丙烯可用230C/2160克。2、试样量选择：试样是可以放入圆筒中的热塑性粉料、粒料、条状、条状薄片或模压块料取样量和熔融指数（MI）关系，见下表（供参考）熔 融 指 数试样量g毛细管孔径mm切取试条的间隔时间minMI(g/10min)0.1 1.02.5 32.0956.001.0 3.5352.0953.003.5 10582.0951.0010 20482.0950.50五、实验步骤1、样品称取：（样品使用前要恒温干燥除水）聚乙烯4克选用190C荷重2160克，聚丙烯4 克选用230C荷重2160克，分别进行测定。2、调正和恒温：接通电源，旋转“控温定
6、值”旋钮到所选取的温度值9每一数码相当于50C， 每一小格相当于0.5C）,并注意温度校正。也可将水银温度计放入“测温孔”观察温度， 调正旋钮到所需的温度值。3、装出料口：将活底板向里推进，然后由炉口将出料口垂直放下，如有阻力可用清料杆轻 轻推到底。4、装料：温度稳定到定值后通过漏斗向料筒中装入称好试样，用活塞杆将料压实，开始用 秒表记时。5、取样：试样在料筒中经5-6 分钟的熔融预热，装上导向套，在活塞顶部装上选定的负荷 砝码，试样从出料口挤出。自柱塞第一道刻线与炉口平行时开始取样，到第二道刻线与炉口 平行时取样截止。切取五个切割段：样品为聚乙烯，每隔2 分钟切一段；样品为聚丙烯，每 隔3 分钟切一段。含有气泡的切割段弃去。6、计算：取五个切割段，分别称其重量，并按下式计算熔融指数(MI)：Wx600/一(MI)-(克/10分)t其中W：五个切割段平均重量(g) t:取样间隔时间(秒)7、清洗：测定完毕，挤出余料，拉出活底板。用清料杆由上推出出料口，将出料口各压料 清洗干净。把清料杆按上手柄缠上棉纱清理料筒。六、结果和讨论1、列出数据，并分别计算出聚乙烯、聚丙烯的MI。2、讨论影响 MI 的主要因素。
