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熔體流動(dòng)速率儀是用來表征熱塑性高聚物在粘流狀態(tài)時(shí)流動(dòng)性能的儀器，用來測(cè)定熱塑性樹脂的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(MFR)和熔體體積流動(dòng)速率(MVR)，既適用于熔融溫度較高的聚碳酸脂、尼龍、氟塑料、聚芳砜等工程塑料，也適用于聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙稀、ABS樹脂、聚甲醛樹脂等熔融溫度較低的塑料測(cè)試。以下是熔體流動(dòng)速率儀結(jié)果的影響因素：
一、儀器因素
1. 負(fù)荷精度
- 熔體流動(dòng)速率儀通過在料筒中加入一定質(zhì)量的砝碼來施加負(fù)荷。如果負(fù)荷精度不夠，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差。例如，砝碼的實(shí)際質(zhì)量與標(biāo)稱質(zhì)量不符，或者砝碼在使用過程中因腐蝕、磨損等原因?qū)е沦|(zhì)量變化，都會(huì)影響對(duì)熔體的擠壓力，從而影響熔體的流動(dòng)速率。
2. 料筒參數(shù)
- 料筒的內(nèi)徑、長(zhǎng)度等參數(shù)對(duì)測(cè)量結(jié)果有重要影響。料筒內(nèi)徑如果不均勻，會(huì)使熔體在流動(dòng)過程中受到不均勻的阻力。而且料筒的長(zhǎng)度也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，因?yàn)槿垠w在料筒中的流動(dòng)路徑長(zhǎng)度不同，所受到的阻力和剪切力也不同。例如，若料筒內(nèi)徑偏大，熔體流動(dòng)時(shí)所受阻力相對(duì)較小，流動(dòng)速率就會(huì)偏高。
3. 溫度控制
- 熔體流動(dòng)速率儀需要精確控制料筒的溫度。溫度波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致熔體的黏度發(fā)生變化，進(jìn)而影響測(cè)量結(jié)果。如果溫度控制系統(tǒng)不準(zhǔn)確，如加熱裝置功率不穩(wěn)定、溫度傳感器精度不夠等，都會(huì)使料筒內(nèi)的實(shí)際溫度偏離設(shè)定溫度。例如，當(dāng)溫度升高時(shí)，熔體黏度降低，流動(dòng)性增強(qiáng)，在相同負(fù)荷下，熔體的流動(dòng)速率會(huì)加快，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大。
二、材料因素
1. 材料的分子結(jié)構(gòu)
- 高分子材料的分子量及其分布對(duì)熔體流動(dòng)速率有很大影響。分子量越大，分子鏈越長(zhǎng)，分子間的纏結(jié)越嚴(yán)重，熔體的流動(dòng)性就越差，熔體流動(dòng)速率越低。例如，聚乙烯材料的分子量從幾萬到幾十萬不等，分子量大的聚乙烯熔體流動(dòng)速率明顯低于分子量小的。同時(shí)，分子量分布較寬的材料，由于其中低分子量部分的增塑作用，可能會(huì)使熔體流動(dòng)速率偏高。
2. 材料的熱穩(wěn)定性
- 有些材料在加熱過程中容易發(fā)生熱降解，這會(huì)改變材料的黏度和流動(dòng)性。例如，聚氯乙烯在加熱到一定溫度時(shí)，會(huì)釋放出氯化氫氣體，導(dǎo)致材料的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，熔體流動(dòng)速率也會(huì)隨之改變。如果材料在熔體流動(dòng)速率儀的測(cè)試溫度下發(fā)生熱降解，那么測(cè)量得到的流動(dòng)速率就不能真實(shí)反映其原有的流動(dòng)性能。
3. 材料的含水量
- 材料中的水分會(huì)在加熱過程中汽化，形成氣泡，干擾熔體的流動(dòng)。例如，含水較多的尼龍材料，在熔體流動(dòng)速率儀中測(cè)試時(shí)，水分汽化產(chǎn)生的氣泡會(huì)使熔體流動(dòng)不平穩(wěn)，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。而且水分的存在還可能影響材料與料筒內(nèi)壁的摩擦特性，進(jìn)一步影響測(cè)量結(jié)果。
三、操作因素
1. 裝樣操作
- 樣品的裝填方式和緊密程度會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。如果裝樣不均勻或過于緊實(shí)，會(huì)使熔體在料筒中的流動(dòng)通道變得不規(guī)則，增加流動(dòng)阻力。例如，在裝填聚甲醛樣品時(shí)，如果沒有均勻地分布在料筒中，就會(huì)導(dǎo)致局部壓力過大，影響熔體的流動(dòng)速率。
2. 預(yù)熱時(shí)間
- 在進(jìn)行測(cè)試前，需要對(duì)儀器和樣品進(jìn)行預(yù)熱。如果預(yù)熱時(shí)間不足，儀器和樣品沒有達(dá)到熱平衡狀態(tài)，會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。例如，對(duì)于一些結(jié)晶性塑料，如果沒有充分預(yù)熱，材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)沒有全部熔化，會(huì)導(dǎo)致熔體流動(dòng)速率偏低。
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