熔体流动指数是衡量熔融塑料流动性的方法之一。
熔体流动速率(MFR)和熔体体积速率(MVR)都是代表热塑性树脂在熔融过程中流动性的数值。
在ASTM,ISO,GB等标准中已被标准化。
具体步骤是将粒料或是粉末填充到气缸(加热炉),等待规定的预热时间,然后将规定载重施加熔融树脂,最后测量从安装在气缸底部的模具中挤出的每 10 分钟的树脂量。

数值分别以MFR(g/10min)和MVR(cm³/10min)为单位表示。
MFR 代表质量,MVR 代表体积。
MFR 可以通过将 MVR 乘以熔体密度(熔融状态下的材料密度)来获得。
测试方法为,A法是将被挤出的树脂切割并测量其质量,B法是测量并计算活塞的移动距离。

成型工艺和MFR

评在热塑性树脂的加工成型过程中,成型条件,特别是注射压力、注射速度和模具温度的设定,受熔融树脂流动性的影响很大。

有几种方法可以评估树脂的流动性,最简单和最常用的方法是熔体质量流动速率 (Melt Flow Rate、MFR),或熔体体积速率 (Melt Volume Rate、MVR)。
具有较高 MFR 的树脂被评价为具有更好的流动性(较快),较小 MFR 的树脂流动性较差(较慢)。

但是,如下图所示,在实际成型过程中树脂会瞬间流过狭窄的浇口,但因 MFR 的评估是静态的流动性,所以与其说MFR与成型条件有良好的相关性,不如说是树脂质量管理和质量保证的重要控制项目。

另外为了便于了解树脂的流动特性,MFR也是一个易于测试和管理的指标。

MFR值会因颗粒的干燥状态(吸湿性)、树脂的组成、填料(玻璃纤维、碳纤维等)的添加量而出现很大的变动。
也会因测量者的技能(人为错误)发生变化,因此建议同一测量者尽可能在相同条件下进行测量。

什么是熔体流动指数 (MFR / MVR)试验?插图

我司熔体流动指数试验机系列性能对比

      * 可选功能
功能 LABOT(全自动) SAS(自動) FWP(手动/半自动 )
连续测试 12〜50连续 1〜3连续
样本投入 自动 自动 手动
测量/数据处理 自动* 自动* 半自动(手动称重)
A法切割 自动* 自动* 自动*
负载处理 自动加载/去除 自动加载/去除 自动加载/去除*
荷重交換 自动* 自动* 手动
气缸清扫 完全自动 自动*
(需要手动每次在清洁棒上附上纱布)
手动
活塞清扫和模具清扫 完全自动 自动*
(前提是手动清洁、自动仅是黄铜刷清洁)
手动
什么是熔体流动指数 (MFR / MVR)试验?插图1

自动构造​可以解决哪些手动测试的难点

操作项目 手动难点 自动化
样品的填充 样品填充过程必须在 1 分钟内完成
样品的压缩填充
(脱气操作)
如果树脂在熔化时进入空气
测试过程中会产生气泡
测试结果会受熔融树脂流动变化的影响
(气泡破裂树脂流动会变快MFR会变的更高)并且样品填充需要在 1 分钟内完成
施加负载操作 一般测试的负载为2.16kg 到 10kg
最大负载可达 21.6 公斤
是一项危险和需要体力的工作
预热 5 分钟后
将活塞降低至标线位置
需要大量经验和技能的操作  △*
从标记线的位置
开始准确测试
目视观察标记线位置的行为
容易出现人为误差和再现性差
切割精度 需要技术。 结果会出现因人而异的情况
另外,因为在热源附近工作,
所以存在危险
 ○*
清洁工作 容易出现因人而异的情况
此外,由于是热源部分的清洁工作,
因此是一项比较危险和需要体力的工作。

熔体流动指数试验机系列特定需求介绍指南

LABOT(全自动)
测试完全自动
SAS(自动)
1次的测试自动
* 可选 3 次自动型
FWP(手动/半自动)
可以通过组合选项进行自动测试
・每天可进行多次测试 ・消除人为误差 ・低频率测试
・消除人为误差 ・提高安全性 ・低预算
・降低人工成本 ・虽然测试频率没有那么高,
但有助于减少荷重交换和清洁工时,提高安全性,并消除测试程序和清洁中的人为错误。
・研发目的
・提高安全性  ・如果要提高工作效率,则需要考虑可选的三件套规格。 (标准的1件套效率体现不明显) ・针对每个指定的温度进行测试,(如有多个需测试温度,可以为每个温度准备专用设备)
・标准可进行的 12 次到最多 50 次的连续测试。 可以在连续运行期间做其他工作,可以大大提高工作效率。    

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安田精机的熔体流动速率试验机支持与热塑性塑料材料成型过程相关的方法A和B的测试。

什么是熔体流动指数 (MFR / MVR)试验?插图2

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