聚酯中熔体黏度检测方案

熔融指数仪在聚酯熔体黏度测定中的应用 Dynisco 中国 聚酯熔体黏度测定的意义 熔体黏度是聚酯质量的核心指标。如果黏度偏低，喷丝板容易沾板，断头增多，切换成功率降低，影响满卷率，并使成品丝的强度降低，伸长变大且不匀率增大，染色性能不佳，容易出现斑条。黏度偏高，非牛顿指数越低，纺丝越容易使熔体破裂，导致毛丝断头增多，伸长变小且不匀率增大，吸色性能变差。 在传统的聚合物熔体黏度测试中，更多使用的是毛细管流变仪。其优点在于结构简单，可以在较宽的范围调节熔体速率和温度，得到十分接近于加工条件的流变学物理量。熔融指数仪的优势在于价格便宜，测试方法简单，满足了中小企业对聚酯熔体黏度测试的需求。 熔融指数仪测定的基本原理 熔融指数仪的测定方法是在规定温度条件下，用高温加热炉使被测物达到熔融状态，这种熔融状态的被测物，在规定的砝码负荷重力下通过一定直径的小孔进行挤出试验。在日常工作和研究中，用熔体流动速率(MFR)来表示熔融状态下的流动性、黏度等物理性能。 熔体流速与黏度成反比。高黏度材料流动阻力较大，因与低黏度材料比较，在相同的特定条件下流速更慢。因此，高MW(分分量)聚合物的 MFR值较低，而低MW(分子量)聚合物的 MFR 值较高。 熔融指数仪的基本结构 1 A方法 计算公式如下： MFR=M600 T M是单位时间T内搜集搜材料质量克数。MFR值的单位是g/10 min. (每10分钟流过的克数). A/B方法 A/B方法是集合A方法和B方法对同一材料进行测试。从A方法测试得来的熔体流动速率，与B方法流体方程得到的结果相同，以测得熔体表观密度。做这个试验的价值是获得有效的熔体表观密度，以后可用于在B方法下(无需人工切割或砝码)以获得A方法的测试结果(操作员必须采用人工切割或砝码) 计算公式如下： Aethod BMFR= TRLp 600TBMethod A MFR=M 600 TA mLR²T R=活塞半径(cm)， TB (sec) 是方法B移动距离L所需时间， TA(sec) 是A方法每次切割料时的间隔时间，L=方法B标示长度(mm)，M是A方法很短的TA时间内搜集到的材料的克数。MFR值的单位是g/10 min。p(g/cc)是表观密度，与定义方法等同。方法B的流动速率必须等同于A方法。 两种测试方法得到的熔体表观密度的表现应该是相同的。DYNISCO 分析仪推荐采用分别从 A/B 方法中中得到的聚合物材料的至少五个值的平均值。这个熔体表观密度平均值可以用于方法B，进而得到不用切割的A 方法的值。之所以被称为“熔体表观密度”，因为它实际上是一个相关系数，使A方法与B方法保持一致。如果在A/B测试中，料筒与活塞质检无任何泄露，挤压膨胀无气泡，或未发生其他次要因素，那么可以评估真实的熔体密度。所有的长度的单位为毫米。 B方法 和依据时间测量挤出物重量的A方法不同，B方法基于体积排量测定材料的流动特性。与A方法不同，B方法无需对挤出物进行行割和称重。方法AB方法可以用熔融体积流动速率(MVR)直接表示，单位为ml/10min。从B方法测试结果关联到A方法，表观密度必须已知。 ( 表观密度的测定方法已在上一章中通过A/B方法予以说明。未知表观熔体密度，MFR值无法通过B方法计算得出。有些实验室从来不测量MFR， 而是直接测MVR。 ) 2熔融指数仪在聚酯熔体黏度测定中的应用 活塞向下的移动时间取决于数字编码器控制的计数器。编码器的移动是遵从活塞杆顶部所放砝码的底部形成。利用Dynisco聚合物测试系统标示，A方法和B方法在相同的位置启动。标示可以是任意希望的长度，测试可以是任意数字，只要总长度不超过从起点到活塞移至口模顶部位置的距离(x25.4mm)近年来B方法的使用越来越广泛，原因在于B方法操作更为简单(物料装载后，无需手动操作)，且在常规分析中中加精确。此外，编码器系统使其从一次运行中得到更多。 B方法的计算公式如下： R=活塞半径(cm)， T (sec) 距离L所需时间， L=B方法标示长度(mm)，p=聚合物熔体表观密度 (g/cc). 总结 聚酯的纺丝及注塑成型等加工都是在熔融状态下进行的，黏度是流变性能中最重要的参数之一。使用熔融指数仪进行方便快速的测定，有利于确定最佳工艺条件，提高产品质量。 附： Dynisco 熔融指数仪 LMI 系列 LMI系列产品是汲取客户反馈意见的产品，包括了一系列关键的功能和选件，融入了重新设计后方便易用的菜单结构的彩色触控屏界面、USB 通信、气动砝码举升系统及可堆叠的砝码、强力压料机、准确性更高的数字编码器、重新设计的切料机选件及改进软件。 堪称熔融指数仪最新发展的 LMI， 能够提供广泛的数据，不仅包括熔融指数值，而且还包括剪应力、剪切速率、黏度、表观熔体密度及测试条件。关键属性的增加与改良，有助减轻熔体指数测试带给技术人员的负担，改善数据的重复性。 ( 参考文献： ) ( 《浅析聚酯熔体直纺 POY 品质的影响因素》 徐仲久 ) 《熔融指数仪用于聚酯熔体动力黏度的测定方法》张翠丽 3 熔融指数仪在聚酯熔体黏度测定中的应用