熱塑性高聚物熔融指數(shù)測定演講

熱塑性高聚物

熔融指數(shù)的測定小組成員：林韻吟侯明心劉妙琪高分子物理實驗：為什么要測定熔融指數(shù)？為什么要測定熔融指數(shù)？熱塑性高聚物制品大多在熔融狀態(tài)加工成形，其熔體流動性對加工過程及成品性能有較大影響。為此必須了解熱塑性高聚物熔體的流變性能，以確定最佳工藝條件。熔融指數(shù)熔融指數(shù)(MeltIndex縮寫為MI)是指在規(guī)定的溫度、壓力下，10min內(nèi)高聚物熔體通過規(guī)定尺寸毛細管的重量值，其單位為g/10min。熔融指數(shù)熔融指數(shù)的測定方法簡便、快速，且能在一定程度上反映聚烯烴類高聚物的分子大小與分子結(jié)構(gòu)，是高分子材料加工中的一個重要指標(biāo)。熔融指數(shù)的測定在標(biāo)準(zhǔn)熔融指數(shù)儀中，先將聚合物加熱到一定溫度，使其完全熔融，然后在一定負荷下將它在固定直徑、固定長度的毛細管中擠出，聚合物的熔融指數(shù)即10min內(nèi)擠出的聚合物的質(zhì)量克數(shù)。實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康氖煜げ⒄_使用熔融指數(shù)測定儀；掌握熱塑性高聚物熔融指數(shù)的測定方法。實驗原理實驗原理影響高聚物熔體流動性的因素：內(nèi)因：分子鏈的結(jié)構(gòu)、分子量及其分布等外因：溫度、壓力、毛細管的內(nèi)徑與長度等實驗原理對于不同的高聚物須選取不同的測試溫度與壓力：原因：因為各種高聚物的粘度對溫度與剪切力的依賴關(guān)系不同，所以MI值只能在同種高聚物間相對比較。實驗原理影響聚合物熔體黏度的因素：1.溫度2.剪切速率3.相對分子質(zhì)量4.相對分子質(zhì)量分布實驗原理熔融指數(shù)小，即在10min內(nèi)從毛細管中壓出的熔體克數(shù)少，樣品的分子量大。如果平均分子量相同，粘度小，則表示物料流動性好，分子量分布較寬。實驗儀器實驗儀器熔融指數(shù)測定儀主體結(jié)構(gòu)示意圖實驗儀器XRZ-400-1型熔融指數(shù)測定儀實驗儀器熔融指數(shù)儀器測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，操作簡單，直觀明了，性能穩(wěn)定可靠。它適用于氟塑料、尼龍等工程塑料，也適用于聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚甲醛（POM）、聚苯乙烯（PS）、ABS樹脂、聚碳酸酯等熔融溫度較低的塑料測定。實驗步驟實驗步驟根據(jù)試樣品種由“各種試料所適用的條件表”和“標(biāo)準(zhǔn)試驗條件表”選定試驗的溫度和負載，以使這些試料的流速被控制在0.15~50(g/10min)之間。實驗步驟試樣：聚丙烯“各種試料所適用的條件”實驗步驟條件溫度（oC)全部負載（g）近似壓力Pa(×102)Kgf/cm31b/in2A1253254.510.466.5B125216029.793.0443.25C150216029.793.0443.25D1903254.510.466.5E190216029.793.0443.25F19021600297.930.4432.5G200500068.797.03100.5H230120015.681.6024.0I230380053.335.3479.0J23012500172.25817.58250.0K2753254.510.466.5L230216029.793.0443.25M190105014.501.4821.0N19010000137.7914.08200.0O300120016.561.6924.0P190500068.897.03100.0Q235100013.821.4120.05R235216029.797.0343.25S235500068.797.03100.0“標(biāo)準(zhǔn)試驗條件表”實驗步驟待溫度（230oC）平衡后可開始測試：1.稱料：根據(jù)試樣預(yù)計熔融指數(shù)的大小稱取適當(dāng)試樣。2.料筒及出料口預(yù)熱：壓料桿放入料筒中恒溫5min。3.裝料：將壓料桿取出，往料筒中裝入稱好的試樣，再把壓料桿插入料筒將料壓實。壓實后加上壓料桿，保證預(yù)熱時間，以使試樣熔化均勻，溫度平衡。實驗步驟4.取樣：在壓料桿裝上選定的負荷砝碼(2160g)，試樣即從毛細管中擠出。切去料頭，記錄時間，切取試條的間隔時間為10s，共切取3個切割段，含有氣泡的切割段應(yīng)棄去。5.稱重與計算：每個試樣應(yīng)平行測定兩次，分別求MI值(以算術(shù)平均值作為該試樣的熔融指數(shù))。實驗步驟實驗數(shù)據(jù)及處理實驗數(shù)據(jù)及處理試樣名稱：聚丙烯（PP）測定時的溫度：230oC負荷：2160g毛細管孔徑：2.095mm；切取試樣條的間隔時間：10s實驗數(shù)據(jù)及處理計算：取3個無氣泡的切割段分別稱重，并按下列公式計算熔融指數(shù)其中：W－3個切割段平均重量(g)t－切割一段所需時間(s)實驗數(shù)據(jù)及處理切割段序號稱得的重量第一次第二次10.4420.44020.4250.42430.4320.433W值0.4330.432MIMI1=25.98MI2=25.92MI平均值=25.95聚丙烯熔融指數(shù)：纖維級16~26，塑料級3~5與課本結(jié)合與課本結(jié)合聚烯烴常需要用熔融指數(shù)來代替相對分子量，而不能用端基分析法、滲透壓法、光散射法或黏度法等常用測相對分子量的方法原因：聚烯烴為非極性結(jié)晶聚合物，一般情況下難溶解，溫度需上升到接近熔點時才能溶解在十氫萘中。與課本結(jié)合PET不能用熔融指數(shù)法測定原因：PET在較高溫度下易降解與課本結(jié)合測定熔體流變性質(zhì)的其他方法：1.毛細管流變儀可以在較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)剪切速率和溫度，最接近聚合物的實際加工過程。剪切速率范圍為10-106s-1除了測定黏度外，還可以觀察擠出物的直徑和外形，或者改變毛細管的長徑比來研究聚合物流體的彈性和不穩(wěn)定流動現(xiàn)象。與課本結(jié)合測定熔體流變性質(zhì)