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熔融指數測試 Melt Flow Index

測試相關規範
ASTM D1238ASTM D3364ISO 1133GB/T 3682GB/T 9643JIS K6719JIS-K6921JIS-K69222...等

熔融指數/MFI/MI/MFR
熔融指數代表熱塑性聚合物在固定的熔融溫度狀態下的流動能力,是聚合物材料加工性能的最重要的技術指標,可作為進貨品質控制及驗收的基本數值標準。
熔融指數(英文:Melt Flow Index,簡稱MI)亦稱熔體流動速率(MFR),是指聚合物熔體在一定溫度(℃)、一定負荷(kg),一定時間(10min )熔體通過標準眼膜口Die(2.095 mm) 的重量(MFR)或體積(MVR)一般情況下MI越大,分子量越小,流動性就越好分子量越大MI越低,分子鏈越難移動流動性越差。

 
          

測試方法
1.機台預熱:依照ASTM D1238 規範定義,須將
熔融指數試驗機加熱爐升溫至預測試溫度,並恆溫15分鐘讓加熱爐內膽達到均溫穩定狀態。
2.倒入試樣:
將適量的塑料倒入固定直徑的金屬加熱內膽中,測試前建議將預測試的材料使用烘箱將材料內的水份去除,避免影響測試數據結果。
3.試樣預熱:塑料倒入內膽後受熱後呈現熔體可流動狀態,等待規範ASTM(7min)、ISO(5min)規定之預熱時間到達。
4.放置砝碼:將固定負荷重砝碼至於活塞推料桿上,透過活塞桿的重量將熔體材料從直徑2.095mm的眼膜口擠壓出來,
5.計算數值:計算擠壓出的塑膠重量或體積與時間之關係求得熔融指數,常用單位為g/10 mincm³/10 min。
測試不會實際取得
10min熔體擠壓流出的數值,因為這樣會花費較長的實驗時間以及用掉較多的塑料,一般會縮短採樣時間來推估10分鐘擠壓出的重量或體積。

 
根據ASTM D1238/ISO 1133
測試方法A :熔體質量流動速率MFR(Melt mass-Flow Rate)
•間隔相同時間切割從眼膜口擠壓出的熔體,使用天平量秤其個別重量。
•測量結果為單位時間(10min)流出得塑料重量(g),常用單位為g/min。

 
       

測試方法B: 熔體體積流動速率MVR(Melt Volume-flow Rate)

量測一定時間間隔內塑料熔體流出的體積,熔融指數試驗機須搭配一精密位移感測器。
測量結果為為單位時間(10min)流出得塑料體積(cm³),常用單位為cm³/10 min。
適用於流動性高的材料,MI值大於30建議使用B法。
搭配使用擋料組件,避免熔體於預熱期間流失。
       
 
A法(MFR)與B法(MVR)兩種測試方式之間的關係:    
MFR=MVR X D
D= 材料在熔融狀態下密度,非固態時密度

測試方法C:半高度/半內徑眼
主要使用於測量MFR值大於75g/min流動性高的材料。
使用半高度/半內徑眼膜進行的測量(高度4.00mm/內徑1.048mm)。

 

 

測試影片Testing Video


以下節錄自
ASTM D1238 關於各種材料MI測試之溫度、荷重條件

 
材料名稱 測試條件°C/kg
Acetals (copolymer and homopolymer) 190/2.16
Acrylics (壓克力) 230/1.2;230/3.8
Acrylonitrile-butadiene (ABS) 200/5.0;220/10;230/3.8
Acrylonitrile/butadiene/styrene/polycarbonate blends (ABS+PC) 230/3.8;265/3.8;265/5.0
Cellulose esters 190/2.16;190/21.6;210/2.16
Ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer 271.5/2.16;271.5/5.0
Ethylene-tetrafluoroethylene copolymer 297/5.0;235/2.16;235/5.0;275/5.0
Perfluoro (ethylene-propylene) copolymer 372/2.16
Perfluoroalkoxyalkane 372/5.0
Polycaprolactone 80/2.16;125/2.16
Polychlorotrifluorethylene (PCTFE) 265/12.5
Polyetheretherketone(PEEK) 400/2.16
Polyether sulfone (PESU) 360/10;380/2.16
Polyethylene (PE) 125/2.16;190/2.16;190/5.0;190/10;190/21.6;310/12.5
Polycarbonate (PC) 300/1.2
Polymonochlorotrifluoroethylene 265/21.6;265/31.6
Polypropylene 230/2.16
Polyphenyl sulfone (PPSU) 365/5.0;380/2.16
Polystyrene (PS or HIPS) 190/5.0;200/5.0;230/3.8
Polysulfone (PSU) 343/2.16
Polyethylene terephthalate(PET) 250/2.16;285/2.16
Poly (phenylene sulfide) (PPS) 315/5.0