熔指到底是什么,你了解嗎
熔指的全稱是“熔融指數(shù)”,是塑料加工領域常用的指標之一,單PP一類樹脂就有上百種不同的型號,熔指也成了大家挑選牌號的重要依據(jù)。
熔融指數(shù)(MI):熱塑性塑料在一定溫度和壓力下,熔體在十分鐘內通過標準毛細管的重量值,以(g/10min)來表示。MI值越大,該原料粘度和平均分子量越低,加工性能越好,流動性越好;相反,MI值越小,該原料粘度和平均分子量越大,加工性能越差,流動性越差,但物理機械性能較高。
同種牌號的原料在多次加工使用之后都會導致其分子量降低,從而增大熔體流動速率,導致制品的物理機械性能變差,這也是為什么再生塑料的熔體流動速率大的主要原因。
測試原理
熱塑性塑料在一定溫度和負荷下,熔體在規(guī)定時間內流過標準毛細管的量,反映了塑料在熔融狀態(tài)下的流動性能。通常在規(guī)定的溫度和負荷條件下,將塑料顆粒加熱到熔融狀態(tài),然后通過特定的儀器測量其在規(guī)定時間內從毛細管中流出的質量。
調節(jié)熔指的方法
與同類別的不同熔指的牌號共混,可在一定程度上改變原料的熔指;
添加交聯(lián)劑,比如一些有機過氧化物,添加量在千分之一左右,這種方法對力學性能的影響比較大;
加少量的填料,比如亞微米級的碳酸鈣,可降低熔指,這種方法可以適當提高力學性能;
有一種叫熔指調節(jié)劑的添加劑,又稱為高分子粘結劑。是針對聚烯烴產品常態(tài)分子結構機理而開發(fā)研制的一類聚烯烴產品加工改性劑,通過多種粘接技術將聚烯烴高分子有效的聚集起來,從而增加了高分子鏈段間的吸引力(即范德華力),通過這樣的改性過程使得已部分降解的聚烯烴產品性能恢復到斷鏈前性能,根據(jù)添加量不同單項性能還可大幅度提升。
影響因素
熔融指數(shù)是一個表征原料在螺桿內流動速率的參數(shù),在給定剪切力的情況下測定聚合物的流動度,與剪切力和溫度有關。
熔指高的材料在擠出機里與螺桿的摩擦系數(shù)相對較小,因而產出量也相對較少。高熔指的料一般情況下雜質較多,對機頭的壓力大,容易造成網堵塞。
1. 溫度:溫度升高,分子鏈的運動能力增強,塑料的黏度降低,熔指增大;反之,溫度降低,熔指減小。不同的塑料對溫度的敏感程度不同,如聚乙烯對溫度變化的敏感性相對較高。
2. 壓力:增加壓力可以使塑料熔體在毛細管中的流動速度加快,從而導致熔指增大。一般來說,在一定范圍內,壓力與熔指呈正相關關系。
3. 分子量:分子量越大,分子鏈越長,分子間的作用力越強,塑料的熔融黏度越高,熔指越小。反之,分子量越小,熔指越大。
4. 分子結構:分子鏈的支化程度、結晶度等結構因素也會影響熔指。支化程度高的塑料分子鏈間的纏結相對較少,流動性較好,熔指較高;結晶度高的塑料,由于結晶區(qū)的存在限制了分子鏈的運動,熔指通常較低。
重要性及應用
塑料加工工藝的選擇:在注塑成型過程中,如果塑料的熔指過低,可能會導致充模困難,出現(xiàn)缺料、短射等缺陷;而熔指過高,又可能會引起溢料、飛邊等問題。因此,根據(jù)塑料的熔指可以選擇合適的注塑工藝參數(shù),如注射溫度、注射壓力、保壓時間等。
塑料材料的質量控制:熔指是塑料原材料質量控制的重要指標之一。不同批次的塑料原材料,如果熔指出現(xiàn)較大波動,可能意味著材料的分子量分布、分子結構等發(fā)生了變化,會影響其加工性能和最終產品的質量。
新產品的研發(fā):在開發(fā)新型塑料材料或改進現(xiàn)有材料時,熔指是一個重要的參考指標。通過調整材料的配方和生產工藝,控制熔指在合適的范圍內,可以獲得具有良好加工性能和物理性能的塑料材料。