材料量測專題-MI / 毛細管流變儀



材料量測專題-MI / 毛細管流變儀

一、塑膠熔膠的流動行為

什麼是黏度(Viscosity)

■ Defined as the material’s resistance to flow. 材料對於流動的抵抗能力我們稱之為黏度

■黏度對於塑膠加工是很重要的材料特性Most important property of plastics for processing

■低黏度的材料如糖漿,橄欖油,水等等

■高黏度材料在加熱後會產生緩慢的流動,如LDPE 低密度聚乙烯, HDPE 高密度聚乙烯, PP聚丙烯,PS 聚苯乙烯,Nylon尼龍等等

黏度的單位: Pa-s (Metric= N/m2-sec), Poise (English=lb/ft2-sec) 1Pa-s=10 poise

高黏度的材料會因為提高流動速度(增加剪切率)與增加溫度因而使黏度降低,變的比較好流動


MI_熔融流動指數基本原理

■ 塑膠熔融指數(Melt Index,MI),是指塑膠原料在一定時間內(10min)
 ,於一定溫度及一定壓力荷重下,經過一定孔洞(f2.0mm)所流出之塑膠克數
 ,MI值表示為~克數/10min,用來表示塑料的流動性

■ 依照 ASTM D1238 測試標準

■ 使用溫度大多用220°C、250°C、300°C

■ 使用荷重大多用1.2Kg、5Kg、10Kg

■ 塑膠熔融流動特性與剪切速率有關,MFR值只能作為參考

 

毛細管流變儀基本原理

■ 毛細管流變儀測試標準依照 ISO 11443, DIN 54811, ASTM D 3835.
■ 本儀器適合中高剪切率使用(適用材料為熱塑性材料、橡膠類產品)
■ 流變儀是根據不同的剪切率(流動速度)獲得黏度與剪切應力的值
■ 量測黏度數據可提供CAE流動保壓分析使用
■ 儀器測試的溫度在 60°C to 400°C
■ 一般獲得黏度數據是根據的Cross Model 黏度模式進行調適
■ 測試荷重在20 kN.
■ 模頭的標準直徑與L/D capillariey:
■ L/D = 10, 20, 30; D = 0,5 mm, 1 mm, 2 mm
■ 以下為毛細管流變儀獲得的黏度曲線

■ 流變儀可提供加工塑料黏度數據量測、量測加工性, 如剪切稀化特性
 (shear thinning) 熱安定性與熔膠流動特性

■ 測試方式為固定溫度條件下,施以不同剪切速率量測塑料的黏度變化,另外在不同
 三個溫度條件下,重複黏度量測實驗,所獲得量測的數據我們稱之為Raw Data

■ 以本機為例對於一般的熱塑型材料、橡膠類的流動與黏度曲線,
 機台可提供的剪切率的範圍在 101 to 105 s-1



 

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