熔融指数与分子量的关系

熔融指数与分子量的关系熔体指数简称MI，是反映热塑性树脂熔体流动特性及分子量大小的指标，在一定的温度和负荷下，其熔体在10min内通过标准毛细管的质量值，以g／10min表示。

log(MI)=A-BlogM,A和B是比例常数，M即分子量。工业上常常利用这一关系来比较两个具有相同（相似）结构的聚合物分子量的相对大小。

因而熔融指数的大小可以反映聚合物分子量的大小，所以分子量对树脂性能的影响在熔融指数的变化上应该都可能有所反映，而且也可能反应出一个聚合物的枝化程度等。

熔融指数可以在一定程度上反映分子量，在加工中很常用。因为加工过程关心的是树脂熔体的流动性，不管分子量、分布以及分子结构如何，最终都要反映在流动性上，所以熔融指数的意义对于加工来说很大。熔融指数也就受上述多种因素的影响，反过来也可以在一定程度上反映上述各参数。聚合物熔体流动速率及流动活化能的测定在塑料加工中，熔体流动速率是用来衡量塑料熔体流动性的一个重要指标。通过测定塑料的流动速率，可以研究聚合物的结构因素。此法简单易行，对材料的选择和成型工艺条件的确定有其重要的实用价值，工业生产中采用十分广泛。但该方法也有局限性，不同品种的高聚物之间不能用其熔融指数值比较其测定结果，不能直接用于实际加工过程中的高切变速率下的计算，只能作为参考数据。此种仪器测得的流动性能指标，是在低剪切速率下测得的，不存在广泛的应力应变速率关系，因而不能用来研究塑料熔体粘度和温度，粘度与剪切速率的依赖关系，仅能比较相同结构聚合物分子量或熔体粘度的相对数值。一、实验目的：1．了解热塑性塑料在粘流态时粘性流动的规律。2．熔体速率仪的使用方法。二、实验原理：所谓熔体流动速率（MFR）是指热塑性塑料熔体在一定的温、压力下，在10分钟内通过标准毛细管的质量，单位：g/10min。对于同种高聚物，可用熔体流动速率来比较其分子量的大小，并可作为生产指标。一般来讲，同一类的高聚物（化学结构相同）若熔体流动速率变小，则其分子量增大，机械强度较高；但其流动性变差，加工性能低；熔体流动速率变大，则分子量减小，强度有所下降，但流动性变好。研究流动曲线的特性表明，在很低的剪切速率下，聚合物熔体的流动行为是服从牛顿定律的，其粘度不依赖于剪切速率，通常把这种粘度称为最大牛顿粘度或0剪切粘度η0，它是利用η＝f（S）关系，从很小的剪切应力（S）外推到零求得的。根据布契理论，线形聚合物的零剪切粘度与大于临界分子量的重均分子量()的关系式为，式中K是依赖于聚合物类型及测定温度的常数。许多研究表明，对于分XRZ-400A型熔体流动速率仪，该仪器由试料挤出系统和加热控制系统两部分组成，其面板及主体结构分别如图11-1和11-2所示。天平、聚乙烯粒料。四、实验条件：测定不同结构的塑料的熔体流动速率，所选择的温度、负荷、试料用量、切割时间等各不相同，其规定标准见表11-1、11-2。表11-2有关塑料试验条件按表11-1序号选用。PE1，2，3，4，6POM3PS5，7，11，13ABS7，9PP12，14PC16PA10，15丙烯酸酯8，11，13纤维素酯2，3共聚、共混和改性等类型的塑料可参照上述分类试验条件选用。表11-2试样加入时用活塞压紧，并在1min内加完，根据选用的试验条件加负荷。注：如果MFR＞10时，这种情况下预热期间可不加负荷或加较小负荷。2．温度波动应保证在?.5℃以内（炉温须在距标准口模上端10.0mm处测量）3．天平感量为0.001g。4．秒表精确至0.1s。五、实验步骤（一）熔体流动速率的测定：1．将仪器调至水平。2．仪器需清洁，在装好标准口模并插入活塞后，开始升温，当温度升到规定温度时，恒温15min。3．根据试样预计的熔体流动速率值，按表11-2称取试样并加入料筒中。4．试样经4min预热，炉温度恢复到规定温度。可用手压使活塞降到下环形标记，距料筒口5mm～10mm为止，这个操作时间不超过lmin。待活塞下降至下环形标记和料筒口相平时切除己流出的样条，并按表11-2规定的切样时间间隔开始正式切取。保留连续切取的无气泡样条5个。当活塞下降到上环形标记和料筒口相平时，停止切取。注：①MFR＞25时，可选用ф＝1.180mm的标准口模。②试样条长度最好选在10mm～20mm之间，但以切样间隔为准。③样条冷却后，置于天平上称重。④若每组所切样中重量的最大值和最小值之差超过其平均值的10％，实验应重做。⑤每次试验后，必须用纱布擦净标准口模表面、活塞和料筒，模孔用直径合适的黄铜丝或木钉趁热将余料顶出后用纱布擦净。（二）LDPE流动活化能的测定在130℃-230℃区间选5-6个温度点，按（一）的步骤分别测定LDPE的流动速率。六、结果计算：1．熔体流动速率按下式计算：MFR＝600w/t式中：MFR为熔体流动速度（