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什么是熔融指数MI

品牌: 环彩   所属分类:塑料加工工艺   来访:8

什么是熔融指数MI?


 

   

 塑料的『熔融指数』又称『熔体指数』,是指在一定的温度和负荷下,其熔体在10min内通过标准毛细管的质量值,以g/10min表示。MI值越大,表示塑料的流动性越佳;反之,则流动性越差。熔体指数简称MI,是反映热塑性树脂熔体流动特性及分子量大小的指标。vlog(MI)=A-BlogM, A和B是比例常数,M即分子量。工业上常常利用这一关系来比较两个具有相同(相似)结构的聚合物分子量的相对大小。

因而熔融指数的大小可以反映聚合物分子量的大小,所以分子量对树脂性能的影响在熔融指数的变化上应该都可能有所反映,而且也可能反应出一个聚合物的枝化程度等。

熔融指数可以在一定程度上反映分子量,在加工中很常用。因为加工过程关心的是树脂熔体的流动性,不管分子量、分布以及分子结构如何,最终都要反映在流动性上,所以熔融指数的意义对于加工来说很大。熔融指数也就受上述多种因素的影响,反过来也可以在一定程度上反映上述各参数。

 如何检测熔融指数MI?

熔体流动速率是按照GB/T3682-2000、ASTMD1238-98标准,一般是根据 ASTMD1238 所规范的方法测得。它的原理是将塑料或树脂放入一固定内直径的金属套筒中,并加热使塑料或树脂融化后,再给予一定的荷重于活塞上,利用活塞上的重量将已熔融的塑料从一小孔中押挤出来,并计算其押挤出来的塑料重量。这种测定方式,因为对同一材料而言,其套桶的内直径、荷重、及温度皆固定,所以除了可以测试MI之外,还可以用来顺便测定熔融密度、黏度、剪切速率、剪切应力…等。实际应用时一般都不会真的花10分钟让塑料流动下来,而是取10秒钟或20秒钟来推估10分钟可能留下来的量。

下图为ASTM D1238方法A(Procedure A) 的量测仪器及结构图


     

     一般来说,MI值越大,代表该塑料的黏度越小,分子也越小。在实际的运用上,MI值可以用来当做塑料粒(resin)进料检验及塑料射出加工过程中产品质量之检查;也可用来检查塑料射出时是否掺有二次料(re-grinding)的参考;另外,还可用来解释塑料注塑/射出(Injection)前后的降解(degrating)现象。

我们可以想象塑料是由很多长串的分子链纠结而成,当分子链越长时,表示它们互相纠结的程度就越利害,相对的就越牢靠,塑料熔融后的流动速度也会越慢;当塑料被加温后经过注塑机时,会被机器中的螺旋杆打断其分子链结,所以成型后的塑料如果再拿去做一次MI检测,会发现其MI通常会比成型前要高大约20~30%(视成型条件而定),这也说明了为什么一般染过色的塑料粒,其MI值会比未染色的塑料粒要高一些,塑料粒厂自行染色例外,因为其生产塑料粒时就已经染好颜色了,没有重新熔融的问题。

如果是掺杂有二次料的塑料,成型后拿去做MI,其 MI值通常会比成型前的塑料粒要高大约50%以上(视成型条件而定)。另外,要提醒一下,MI值检测时与湿度会有直接影响,检测前一定要依照塑料粒的规格要求干燥除湿。


 

下表是按照 ASTM D1238标准 M I测试的材料、温度、及荷重条件:

材料

°C/Kg

°C/Kg

Acetals  (copolymer and homopolymer)

190/2.16


TPU  (polyurethane)

190/5.0


acrylics (压克力)

230/1.2


Arcylonitrie-butadiene-styrene  (ABS)

230/5.0 
220/10

230/3.8

Arcylonitrile/butadiene/styrene/polycarbonate  blends (ABS+PC)

230/3.8 
265/3.8


Cellulose esters

190/0.325 
190/2.160


Ethylene-chlorotrifluoroethylene  copolymer

271.5/2.16


Ethylene-tetrafluoroethylene  copolymer

297/5.0


Nylon PA66(尼龙)

275/0.325

275/5.0

Nylon PA6(尼龙)

235/2.16

235/1.0 
235/5.0

Perfluoro  (ethylene-propylene) copolymer

372/2.16


Perfluoroalkoxyalkane

372/5.0


Polycaprolactone

125/2.16

80/2.16

Polychlorotrifluorethylene  (PCTFE)

265/12.5


Polyether  sulfone (PES)

380/2.16 
343/2.16

360/10

Polyethylene  (PE)

125/0.325 
1250/1.2 
190/0.325 
190/21.60 
310/12.5

125/2.16

190/2.16 
190/10

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)

200/5.0 
230/3.8

230/1.2 
190/5.0

Polysulfone  (PSU)

343/2.16

360/10

Polyterephthalate

250/2.16 
285/2.16

210/2.16

Poly (phenylene  sulfide) (PPS)

315/5.0


Unplasticized  PVC (UPVC)

175/21.6



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