Термопласты – универсальный материал для производства всевозможной продукции: такой как пластиковые игрушки, пакеты, автомобильные компоненты, текстильные волокна, медицинские материалы и многое другое. Технология производства изделий из такого рода пластиков заключается в экструзии или формовании продукции из расплава полимера. В связи с этим индекс расплава полимера является ключевым показателем для контроля свойств термопласта в производственном процессе.
В качестве базового значения, определяющего постоянство свойств исходного материала или материала после переработки, является значение Показателя текучести расплава (ПТР, MFR/MVR), однако для более серьезного изучения свойств материала, для определения его свойств при разных режимах экструзии и формовки, проводят испытания на определение соотношения индексов расплава (MRR) с применением нескольких грузов в одном тесте.
ПТР – типичный параметр в спецификации на материал, он также может быть использован для косвенного определения других свойств. Фактически, это индекс молекулярной массы, физической и химической деградации, качества добавок и наполнителей. FRR показывает качественную разницу молекулярно-массового распределения и поведения неньютоновской жидкости.
Российские и международные стандарты регламентируют следующие методики для определения индексов расправа:
МЕТОД A (ГОСТ 11645-73, ISO 1133-1/-2*, ASTM D1238)
Широко-используемый метод контроля качества, основанный на измерении массы образцов экструдата отрезанных через определенные интервалы времени. Международные стандарты рекомендует лимитировать процедуру определения показателя текучести расплава в пределах от 0,15 — 50 г/10 мин.
МЕТОД B (ISO 1133-1/-2*, ASTM D1238)
Наиболее распространенная процедура тестирования расплава полимера, основанная на определении объемной скорости расплава полимера (MVR). Для этого используется датчик положения (энкодер), измеряющий перемещение поршня, и синхронизированный секундомер для автоматического определения скорости вытекания экструдата и расчета MVR. Данный метод может быть использован для определения ПТР без взвешивания – путем умножения значения MVR на плотность расплава. Значение плотности расплава может быть известно заранее или посчитано прибором, используя значение массы образцов экструдата.
МЕТОД C (ASTM D1238)
Это модификация процедуры B и применяется для полимеров с высоким значением ПТР (50 г/10 мин или более). Для проведения испытания требуется использовать специальное «Половинное» сопло (half die – В=1.048 мм, L=4.00 мм), а также устройство запирания сопла для предотвращения утечки расплава до начала испытания. Стандарт предусматривает также использование «Половинного» сопла, как опцию для Процедур A и B.
МЕТОД D (ASTM D1238)
По сути, расширенная Процедура B для определения показателя текучести расплава с использованием последовательности грузов в одном тесте. Прибор определяет ПТР и MVR по одному для каждого груза, применяемого в общей последовательности. Еще одним результатом, является Соотношение между индексами расплава, полученными при использовании нескольких грузов (FRR) или чувствительность к сдвигу. Процедура D, используется, когда необходимы условия тестирования с использованием нескольких грузов и получение результатов FRR для каждого образца. В то время, как стандарт ASTM определяет методику в специальной процедуре, стандарт ISO упоминает такой метод в Процедуре B.
*Примечание к ISO 1133-2
Эта часть стандарта выпущена в 2011г. Стандарт рассчитан на получение точных результатов для материалов чувствительных к влажности и температурной деградации. Он определяет жесткие требования к точности и стабильности температуры пластометра, высокой точности процедуры калибровки. Также подчеркивается адекватность и высокая воспроизводимость процедуры подготовки образца и кондиционирования (сушка) с детализацией для специфичных материалов. Рассматриваются типичные чувствительные материалы: ПЭТ, ПБТ, PBT, ПЭН, прочие сложные полиэфиры, ПА (Нейлон), термопластичные эластомеры (ТПЭ) и вулканизированные термопласты (ТПВ).
Подробнее о пластометрах Instron серии MF
