塑料降解与MFI(MeltFlowIndex)测试--经典教材

1、定义定义定义定义定义定义: : : 熔融流动指数是指热塑性塑料在一定的温度熔融流动指数是指热塑性塑料在一定的温度熔融流动指数是指热塑性塑料在一定的温度熔融流动指数是指热塑性塑料在一定的温度熔融流动指数是指热塑性塑料在一定的温度熔融流动指数是指热塑性塑料在一定的温度和负荷下和负荷下和负荷下和负荷下和负荷下和负荷下, , , 熔体每熔体每熔体每熔体每熔体每熔体每101010分钟通过标准口模的量分钟通过标准口模的量分钟通过标准口模的量分钟通过标准口模的量分钟通过标准口模的量分钟通过标准口模的量. . .相关测试标准相关测试标准相关测试标准相关测试标准相关测试标准相关测试标准: : : ASTM D-

2、1238 ISO 1133 ASTM D-1238 ISO 1133 ASTM D-1238 ISO 1133 GB 3682-83 JIS K7210 GB 3682-83 JIS K7210 GB 3682-83 JIS K7210 DIN 53735 BS 2782 DIN 53735 BS 2782 DIN 53735 BS 2782 目的目的目的目的目的目的: : : 1. 1. 1. 热塑性塑料进料品质控制热塑性塑料进料品质控制热塑性塑料进料品质控制热塑性塑料进料品质控制热塑性塑料进料品质控制热塑性塑料进料品质控制; ; ; 2. 2. 2. 塑件产品工程选材分析塑件产品工程选材分

3、析塑件产品工程选材分析塑件产品工程选材分析塑件产品工程选材分析塑件产品工程选材分析; ; ; 3. 3. 3. 制程注塑条件设定参考制程注塑条件设定参考制程注塑条件设定参考制程注塑条件设定参考制程注塑条件设定参考制程注塑条件设定参考; ; ; 4. 4. 4. 塑料生产制程降解度分析评估塑料生产制程降解度分析评估塑料生产制程降解度分析评估塑料生产制程降解度分析评估塑料生产制程降解度分析评估塑料生产制程降解度分析评估. . .MFI MFI MFI 测试的几大要素测试的几大要素测试的几大要素测试的几大要素测试的几大要素测试的几大要素: : : 1.1.1. 温度温度温度温度温度温度 2.2.2.

4、 荷载荷载荷载荷载荷载荷载3.3.3. 预热时间预热时间预热时间预热时间预热时间预热时间 4. 4. 4. 材料材料材料材料材料材料MFI MFI MFI 测试需求的资料测试需求的资料测试需求的资料测试需求的资料测试需求的资料测试需求的资料: : : 1.1.1. 材料名称材料名称材料名称材料名称材料名称材料名称 2.2.2. 材料规格材料规格材料规格材料规格材料规格材料规格3.3.3. 生产厂商生产厂商生产厂商生产厂商生产厂商生产厂商 4. 4. 4. 材料相关性能资料材料相关性能资料材料相关性能资料材料相关性能资料材料相关性能资料材料相关性能资料MFI MFI MFI 与注塑成型的关系与注

5、塑成型的关系与注塑成型的关系与注塑成型的关系与注塑成型的关系与注塑成型的关系1. MFI 1. MFI 1. MFI 值过高可能导至制品溢边现象值过高可能导至制品溢边现象值过高可能导至制品溢边现象值过高可能导至制品溢边现象值过高可能导至制品溢边现象值过高可能导至制品溢边现象2. MFI 2. MFI 2. MFI 值过低可能导至制品填充不足现象值过低可能导至制品填充不足现象值过低可能导至制品填充不足现象值过低可能导至制品填充不足现象值过低可能导至制品填充不足现象值过低可能导至制品填充不足现象3. MFI 3. MFI 3. MFI 值过低可能导至制品皱招及麻面现象值过低可能导至制品皱招及麻面现

6、象值过低可能导至制品皱招及麻面现象值过低可能导至制品皱招及麻面现象值过低可能导至制品皱招及麻面现象值过低可能导至制品皱招及麻面现象4. MFI 4. MFI 4. MFI 值过低调整注塑成型条件可能导至材料降解度偏高值过低调整注塑成型条件可能导至材料降解度偏高值过低调整注塑成型条件可能导至材料降解度偏高值过低调整注塑成型条件可能导至材料降解度偏高值过低调整注塑成型条件可能导至材料降解度偏高值过低调整注塑成型条件可能导至材料降解度偏高1. MFI 1. MFI 1. MFI 值过高可能导至制品喷流痕现象值过高可能导至制品喷流痕现象值过高可能导至制品喷流痕现象值过高可能导至制品喷流痕现象值过高可能

7、导至制品喷流痕现象值过高可能导至制品喷流痕现象塑料降解塑料降解塑料降解塑料降解塑料降解塑料降解: : : 塑料降解一词是指高分子聚合物达到其生命周塑料降解一词是指高分子聚合物达到其生命周塑料降解一词是指高分子聚合物达到其生命周期终结时，聚合物分子量下降，材料物性下降，材期终结时，聚合物分子量下降，材料物性下降，材期终结时，聚合物分子量下降，材料物性下降，材料表现为发脆、碎裂、丧失力学强度等。料表现为发脆、碎裂、丧失力学强度等。料表现为发脆、碎裂、丧失力学强度等。 塑料降解一般有以下几种方式塑料降解一般有以下几种方式塑料降解一般有以下几种方式: : : 光降解、光光降解、光光降解、光生物降解、全

8、生物降解、氧化降解、热降解、环境生物降解、全生物降解、氧化降解、热降解、环境生物降解、全生物降解、氧化降解、热降解、环境降解等降解等降解等。 塑料简介塑料简介塑料简介塑料简介塑料简介塑料简介: : : 塑胶材料是由许许多多的卷曲的高分子链彼此相互塑胶材料是由许许多多的卷曲的高分子链彼此相互塑胶材料是由许许多多的卷曲的高分子链彼此相互缠绕在一起而成的缠绕在一起而成的缠绕在一起而成的, , ,当高分子受力的时候当高分子受力的时候当高分子受力的时候, , ,卷曲的高分子被卷曲的高分子被卷曲的高分子被拉升拉升拉升, , ,使其具有金属无法比拟的伸长率使其具有金属无法比拟的伸长率使其具有金属无法比拟的伸

9、长率; ; ;由于高分子长链相由于高分子长链相由于高分子长链相互缠绕在一起互缠绕在一起互缠绕在一起, , ,分子链间有较大的作用力分子链间有较大的作用力分子链间有较大的作用力, , ,使得塑料具有较使得塑料具有较使得塑料具有较高的机械性能且在熔融状态下具有较大的熔体粘度高的机械性能且在熔融状态下具有较大的熔体粘度高的机械性能且在熔融状态下具有较大的熔体粘度. . . HDPEHDPEHDPEPSPSPSLDPELDPELDPE 注射成型、染色造粒及样品回收粉碎等过程中注射成型、染色造粒及样品回收粉碎等过程中注射成型、染色造粒及样品回收粉碎等过程中, , ,塑胶塑胶塑胶材料受高温条件影响，分子键

10、之间的作用力减小，在螺材料受高温条件影响，分子键之间的作用力减小，在螺材料受高温条件影响，分子键之间的作用力减小，在螺杆高速旋转及高压推进的过程中遇狭隙流道，部分分子杆高速旋转及高压推进的过程中遇狭隙流道，部分分子杆高速旋转及高压推进的过程中遇狭隙流道，部分分子键被剪切破坏至使分子量下降，造成塑料降解。键被剪切破坏至使分子量下降，造成塑料降解。键被剪切破坏至使分子量下降，造成塑料降解。塑料每经过一道热加工工序均会产生降解现象塑料每经过一道热加工工序均会产生降解现象塑料每经过一道热加工工序均会产生降解现象塑料每经过一道热加工工序均会产生降解现象塑料每经过一道热加工工序均会产生降解现象塑料每经过一

11、道热加工工序均会产生降解现象塑料降解与注塑成型塑料降解与注塑成型塑料降解与注塑成型塑料降解与注塑成型塑料降解与注塑成型塑料降解与注塑成型: : :塑料降解与注塑成型塑料降解与注塑成型塑料降解与注塑成型塑料降解与注塑成型塑料降解与注塑成型塑料降解与注塑成型: : :Degradation Degradation Degradation 降解降解降解降解降解降解T T Te e emmmp p pe e er r ra a at t tu u ur r re e eTime Time Time 时间时间时间时间时间时间How is heat added to the polymerHow is h

12、eat added to the polymerHow is heat added to the polymer外外外外外外热如何作用热如何作用热如何作用热如何作用热如何作用热如何作用于塑料于塑料于塑料于塑料于塑料于塑料Electrical Heat: Electrical Heat: Electrical Heat: 电电电电电电加热加热加热加热加热加热Heater Bands Heater Bands Heater Bands 加热带加热带加热带Mechanical Heat Mechanical Heat Mechanical Heat 机械机械机械机械机械机械热热热热热热Screw S

13、peed Screw Speed Screw Speed 螺杆速度螺杆速度螺杆速度Back Pressure Back Pressure Back Pressure 背压背压背压Injection Pressure / Speed Injection Pressure / Speed Injection Pressure / Speed 注射速度注射速度注射速度/ / /压力压力压力Adding Heat Increases Space Adding Heat Increases Space Adding Heat Increases Space 外热提供空间外热提供空间外热提供空间Betwe

14、en Molecular Chains Between Molecular Chains Between Molecular Chains 在分子链之间在分子链之间在分子链之间Raise Temperature of PolymerRaise Temperature of PolymerRaise Temperature of Polymer T T TG G GLocked Locked Locked 固态固态固态固态固态固态EntanglementsEntanglementsEntanglementsStiff FlowStiff FlowStiff Flow难于流动难于流动难于流动难于流

15、动难于流动难于流动Easier Flow Easier Flow Easier Flow 较易流动较易流动较易流动较易流动较易流动较易流动塑料降解与注塑成型塑料降解与注塑成型塑料降解与注塑成型塑料降解与注塑成型塑料降解与注塑成型塑料降解与注塑成型: : :塑料降解与塑料降解与塑料降解与塑料降解与塑料降解与塑料降解与 MFI :MFI :MFI : 塑料在注塑成型过程中受剪切力影响造成分子量减小，塑料在注塑成型过程中受剪切力影响造成分子量减小，塑料在注塑成型过程中受剪切力影响造成分子量减小，同时分子键之间相互缠绕的作用力也相应减小，机械强度同时分子键之间相互缠绕的作用力也相应减小，机械强度同时分

16、子键之间相互缠绕的作用力也相应减小，机械强度相应降低，其本身具有的熔融状态下的高熔体粘度特性也相应降低，其本身具有的熔融状态下的高熔体粘度特性也相应降低，其本身具有的熔融状态下的高熔体粘度特性也相应降低，即：材料流动性能（相应降低，即：材料流动性能（相应降低，即：材料流动性能（MFIMFIMFI）增高。）增高。）增高。 塑料经过注塑成型加工产生降解，其制品的塑料经过注塑成型加工产生降解，其制品的塑料经过注塑成型加工产生降解，其制品的塑料经过注塑成型加工产生降解，其制品的塑料经过注塑成型加工产生降解，其制品的塑料经过注塑成型加工产生降解，其制品的机械强度与熔融流动性能成反比发展！机械强度与熔融流

17、动性能成反比发展！机械强度与熔融流动性能成反比发展！机械强度与熔融流动性能成反比发展！机械强度与熔融流动性能成反比发展！机械强度与熔融流动性能成反比发展！通过通过通过通过通过通过 MFI MFI MFI 了解塑料降解了解塑料降解了解塑料降解了解塑料降解了解塑料降解了解塑料降解: : :降解率（降解率（降解率（降解率（降解率（降解率（%）= = = （成型后样品（成型后样品（成型后样品MFI MFI MFI 成型前原材料成型前原材料成型前原材料MFIMFIMFI）/ / / 成型前原材料成型前原材料成型前原材料MFI MFI MFI * * * 100% 100% 100%注意：注意：注意：注意

18、：注意：注意： 1. 1. 1. 成型前原材料必须系被评估样品同一制程中使用的同一批次（供应商生成型前原材料必须系被评估样品同一制程中使用的同一批次（供应商生成型前原材料必须系被评估样品同一制程中使用的同一批次（供应商生成型前原材料必须系被评估样品同一制程中使用的同一批次（供应商生成型前原材料必须系被评估样品同一制程中使用的同一批次（供应商生成型前原材料必须系被评估样品同一制程中使用的同一批次（供应商生 产批次）材料产批次）材料产批次）材料产批次）材料产批次）材料产批次）材料; ; ; 2. 2. 2. 被评估之样品在作材料破碎时要尽可能减小对材料分子结构的破坏被评估之样品在作材料破碎时要尽可

19、能减小对材料分子结构的破坏被评估之样品在作材料破碎时要尽可能减小对材料分子结构的破坏被评估之样品在作材料破碎时要尽可能减小对材料分子结构的破坏被评估之样品在作材料破碎时要尽可能减小对材料分子结构的破坏被评估之样品在作材料破碎时要尽可能减小对材料分子结构的破坏; ; ; 3. 3. 3. 被评估之样品不可与其它化学试剂或有机溶剂接触被评估之样品不可与其它化学试剂或有机溶剂接触被评估之样品不可与其它化学试剂或有机溶剂接触被评估之样品不可与其它化学试剂或有机溶剂接触被评估之样品不可与其它化学试剂或有机溶剂接触被评估之样品不可与其它化学试剂或有机溶剂接触. . .塑料降解对制品的影响塑料降解对制品的影

20、响塑料降解对制品的影响塑料降解对制品的影响塑料降解对制品的影响塑料降解对制品的影响: : :外观：外观：外观：外观：外观：外观：1. 1. 1. 颜色相对变黄、变暗、变灰；颜色相对变黄、变暗、变灰；颜色相对变黄、变暗、变灰；2. 2. 2. 表面光泽度降低；表面光泽度降低；表面光泽度降低；3. 3. 3. 情况严重时会的裂纹现象；情况严重时会的裂纹现象；情况严重时会的裂纹现象；4. 4. 4. 透明材料透明度降低；透明材料透明度降低；透明材料透明度降低；塑料降解对制品的影响塑料降解对制品的影响塑料降解对制品的影响塑料降解对制品的影响塑料降解对制品的影响塑料降解对制品的影响: : :性能：性能：

21、性能：性能：性能：性能：1. 1. 1. 抗冲击强度降低影响制品承受处来冲击力的能力抗冲击强度降低影响制品承受处来冲击力的能力抗冲击强度降低影响制品承受处来冲击力的能力2. 2. 2. 延伸性能降低影响超声螺母、自功螺丝以及紧密配合卡位等装配性能延伸性能降低影响超声螺母、自功螺丝以及紧密配合卡位等装配性能延伸性能降低影响超声螺母、自功螺丝以及紧密配合卡位等装配性能3. 3. 3. 卡钩等弹性部位弹性模量降低影响制品使用寿命卡钩等弹性部位弹性模量降低影响制品使用寿命卡钩等弹性部位弹性模量降低影响制品使用寿命4. 4. 4. 导光部件导光率降低影响制品光学效应导光部件导光率降低影响制品光学效应导光

22、部件导光率降低影响制品光学效应5. 5. 5. 塑料降解影响产品环境适应能力降低塑料降解影响产品环境适应能力降低塑料降解影响产品环境适应能力降低5. 5. 5. 塑料降解影响产品阻燃及电器安全性能塑料降解影响产品阻燃及电器安全性能塑料降解影响产品阻燃及电器安全性能注塑成型与塑料降解注塑成型与塑料降解注塑成型与塑料降解注塑成型与塑料降解注塑成型与塑料降解注塑成型与塑料降解: : :Melt Temperature Melt Temperature Melt Temperature 熔融温度熔融温度熔融温度熔融温度熔融温度熔融温度Mold Temperature Mold Temperature

23、Mold Temperature 模具温度模具温度模具温度Temperature Profiles Temperature Profiles Temperature Profiles 温度曲线温度曲线温度曲线温度曲线温度曲线温度曲线Residence Time Residence Time Residence Time 停留时间停留时间停留时间停留时间停留时间停留时间Injection Speed Injection Speed Injection Speed 注射速度注射速度注射速度注射速度注射速度注射速度Injection Pressure Injection Pressure Injec

24、tion Pressure 注射压力注射压力注射压力注射压力注射压力注射压力Pack Pressure Pack Pressure Pack Pressure 保压保压保压保压保压保压Clamp Tonnage Clamp Tonnage Clamp Tonnage 锁模力锁模力锁模力Cushion Cushion Cushion 缓冲料垫缓冲料垫缓冲料垫缓冲料垫缓冲料垫缓冲料垫重要加工参数重要加工参数重要加工参数重要加工参数重要加工参数重要加工参数100010001000100100100101010100100100100010001000100001000010000A A Ap p p

25、p p pa a ar r re e en n nt t tV V Vi i is s sc c co o os s si i it t ty y y(Pa/s)(Pa/s)(Pa/s)Shear Rate (1/s)Shear Rate (1/s)Shear Rate (1/s)注射速度注射速度注射速度注射速度注射速度注射速度表观粘度表观粘度表观粘度表观粘度表观粘度表观粘度剪切速率剪切速率剪切速率剪切速率剪切速率剪切速率注射速度影响熔体粘度注射速度影响熔体粘度注射速度影响熔体粘度注射速度影响熔体粘度注射速度影响熔体粘度注射速度影响熔体粘度注塑成型与塑料降解注塑成型与塑料降解注塑成型与塑料降解

26、注塑成型与塑料降解注塑成型与塑料降解注塑成型与塑料降解: : :Degradation Degradation Degradation 降解降解降解降解降解降解T T Te e emmmp p pe e er r ra a at t tu u ur r re e eTime Time Time 时间时间时间时间时间时间Electrical Heat: Electrical Heat: Electrical Heat: 电电电电电电加热加热加热加热加热加热Heater Bands Heater Bands Heater Bands 加热带加热带加热带Mechanical Heat Mechani

27、cal Heat Mechanical Heat 机械机械机械机械机械机械热热热热热热Screw Speed Screw Speed Screw Speed 螺杆速度螺杆速度螺杆速度Back Pressure Back Pressure Back Pressure 背压背压背压Injection Pressure / Speed Injection Pressure / Speed Injection Pressure / Speed 注射速度注射速度注射速度/ / /压力压力压力注塑成型与塑料降解注塑成型与塑料降解注塑成型与塑料降解注塑成型与塑料降解注塑成型与塑料降解注塑成型与塑料降解: : :熔融熔融熔融熔融熔融熔融温度温度温度温度温度温度3535353030302525252020201515151010105 5 50 0 0.030.030.030.060.060.060.090.090.090.120.120.120.150.150.150.180.180.180.210.210.210.240.240.240Wall Thickness in InchesWall Thickness in InchesWall Thickness in Inches壁厚壁厚壁厚(In)(In)(In)MMMe e el l lt t tF F Fl l lo o ow w w(