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文档简介

实验九 高聚物的熔融指数测定实验一、实验目的1测定聚合物的熔融指数;2.了解热塑性塑料在熔融状态(即粘液态)时流动粘性的特性及其重要性;3.学习使用xnr-400a型熔融指数仪。二、实验原理衡量高聚物流动性难易程度的指标有:熔融指数、表观粘度、流动长度等多种方式,这里只介绍熔融指数。熔融指数指热塑性高聚物在规定的温度、压力条件下熔体在10min通过标准毛细管的质量值,其单位是g/10min,习惯用mi表示,又称熔融流动指数(mfi)。熔融指数可以用来区别不同的热塑性材料在熔融状态时的流动性,对同一品牌的高聚物可用mi来比较其相对分子质量的大小,mi越小,其相对分子质量越高,反之mi越大,其相对分子质量越小,说明它的流动性好,其加工性能就相应好一些,但聚合物其它性能如断裂强度、硬度、耐老化稳定性等将差一些。用mi表征高聚物熔体的粘度,作为流动物性指标已在国内外广泛采用。提高温度和压力,几乎所有聚合物的粘度都有不同程度的下降,熔体流动速率都有不同程度的增加。因此,在塑料成型加工实际生产控制中,往往用改变温度和压力来调节塑料熔体的流动性和充模速度。高聚物流动的好坏,是成型加工时必须考虑的一个很重要的因素,不同用途、不同加工方法对高聚物mi值有不同要求,对选择加工工艺参数加工温度、螺杆转速、加工时间都有实际的指导意义。在测定高聚物的熔融指数时,测试条件主要是温度和负荷的选择。为了相互有可比性,对每一种高聚物均有统一的标准,我国目前实施的国家标准如表1所示。材料名称实验温度/标准口模内径/mm料杆头直径9.55mm负荷/npe1902.09521.168pp2302.09521.168pom1902.09521.168pc3002.0951.200ps1902.0955.000abs2002.0955.000表1部分高聚物的国家标准mi与加料量的关系见表2。表2 mi与加料量的关系mi/(g/10min)称取试样质量/gmi/(g/10min)称取试样质量/g0.15-1.03.0-4.03.5-256.0-8.01.0-3.54.0-5.0258.0-10切取样条长度约1-1.5cm比较合适。 熔融指数是在标准的熔融指数仪中测定的,该仪器是一种简易的毛细管式塑性挤出仪,在低切变速率(2-50s1)下工作的仪器。三、实验仪器及样品1仪器(1) xnr-400a型熔融指数仪 由主体(结构见图1)和加热控制系统(电子控温仪)两部分组成。1-砝码;2-活塞杆;3-活塞; 4-料筒;5-标准毛细管;6-温度计图1 熔融指数仪结构(2) 电子天平。2.样品高密度聚乙烯(pe),可以是粉料,粒料,薄片等。四、实验步骤1. 熟悉仪器,并检查仪器是否水平,料筒、压料杆、出料口是否清洁。2. 将试样进行干燥。3. 插上电源插头,按下面板上电源开关和照明开关,面板上pv、sv显示器和底部照明灯即亮。面板上显示器首先出现类型显示,再自动变换到输入范围显示,然后自动变换到sv、pv显示模式,并开始升温。4. 将标准口模(出料口)放入料筒,插入活塞杆,开始升温,到达实验所需温度后,恒温至少15min。5. 称取34g试样,拔出活塞杆,经过漏斗向料筒装料,首次少量加入,用料杆压实后,再少量加入,反复进行,这样有助于防止气泡,对于流动率大的尤为重要。试样用量取决于mi的大小。一般加料量在一定范围内对结果影响不大。6. 重新插入活塞杆,用手压活塞杆(或加上负荷),使活塞杆在5min左右下降到下环形记号与料筒口相平,弃去流出试样,加上所需负荷21.18n,开始切割试样,每间隔一定时间切取一个料段,保留连续切取的无气泡样条35个。取样毕,将料压完,取下砝码。7. 取出活塞杆和标准口模,趁热用软纱布擦干净,标准口模内余料用专门的顶针清除,把清料杆挂上纱布,边推边旋转清洗料筒,更换纱布,直到料筒干净为止。8. 取5个无气泡的切割段分别称重(精确到0.0001g),若最大值与最小值超过平均值的10,则需要重新取样进行测定。9. 按下式计算其熔融指数mi。mi=m600/t(g/10min)式中 m料段质量(算术平均值),g; t切割料段所需时间,s。试验结果取两位有效数。五、实验报告要求1. 简述实验原理,操作及注意事项。2. 作好原始记录,包括试样名称,物理形状,试样干燥处理条件,标准口模内径,温度和负荷。3. 计算mi值六、实验注意事项1. 料筒,压料杆,毛细管属于精密仪器要轻拿轻放,不可掉落地下,清理时切忌擦伤。2. 清理时要戴手套

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