當熔體黏度低時,材料流動性好,單位時間內通過口模的質量更大,MFR 數值更高(如 LDPE 的 MFR 通常為 1-20g/10min);
當熔體黏度高時,材料流動性差,通過口模的質量更小,MFR 數值更低(如 HDPE 的 MFR 多為 0.1-10g/10min)。
這種關聯的本質是:熔融指數儀通過固定 “溫度、負荷、口模尺寸” 三個參數,創造了一個標準化的剪切環境(剪切速率約 10-100s?1,接近注塑、擠出等實際加工的中低剪切區間)。在相同測試條件下,MFR 的高低直接反映了材料在該剪切環境下的流動阻力 —— 即黏度的相對大小。
溫度:根據材料類型設定(如 PE 為 190℃,PP 為 230℃,PC 為 300℃),精度需達到 ±0.5℃(如采用 PID 控溫 + 鉑電阻傳感器,確保熔體溫度穩定);
負荷:通過砝碼重量調節(如 2.16kg、5kg、10kg),對應不同的剪切應力(負荷越大,剪切應力越高)。
對于高流動性材料(如 MFR=20g/10min 的 PE),熔體在短時間內通過口模的質量大,儀器可直接計時 10 分鐘記錄總量;
對于低流動性材料(如 MFR=0.5g/10min 的 PP),則通過測量固定質量(如 5g)所需的時間,換算為 10 分鐘的等效質量。
注塑行業:通常選擇 MFR=10-30g/10min 的材料(中低黏度),確保熔體能快速填充復雜模具型腔;
擠出行業:薄膜、管材加工多選用 MFR=0.5-5g/10min 的材料(中高黏度),避免因流動性過好導致的厚度不均;
回收料篩選:通過對比再生料與新料的 MFR 差值(如差值≤2g/10min),判斷回收過程中分子量降解引發的黏度變化。
剪切速率固定:熔融指數儀的剪切速率范圍較窄(約 10-100s?1),無法反映材料在高剪切(如高速注塑,γ=1000s?1)下的黏度變化;
忽略分子量分布:相同 MFR 的材料,若分子量分布不同(如寬分布與窄分布 PP),實際加工黏度可能存在差異;
溫度與負荷的依賴性:同一種材料在不同測試條件下(如 PP 在 230℃/2.16kg 與 190℃/5kg),MFR 數值不同,需嚴格對應標準條件(如 ISO 1133、ASTM D1238)。
采用 “多負荷測試”:通過不同負荷下的 MFR 比值(如 MFR??/MFR?.??),評估材料的剪切敏感性(黏度隨剪切速率的變化幅度);
結合經驗公式:對于聚乙烯等常見材料,可通過 MFR 粗略估算黏度(如 η≈K/MFR?,其中 K、n 為材料常數);
關鍵工藝驗證:對高精度制品(如汽車保險杠、電子外殼),需用旋轉流變儀測定絕對黏度,與 MFR 數據交叉驗證。
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