热塑性高聚物熔融指数测定演讲

热塑性高聚物

熔融指数的测定小组成员：林韵吟侯明心刘妙琪高分子物理实验：为什么要测定熔融指数？为什么要测定熔融指数？热塑性高聚物制品大多在熔融状态加工成形，其熔体流动性对加工过程及成品性能有较大影响。为此必须了解热塑性高聚物熔体的流变性能，以确定最佳工艺条件。熔融指数熔融指数(MeltIndex缩写为MI)是指在规定的温度、压力下，10min内高聚物熔体通过规定尺寸毛细管的重量值，其单位为g/10min。熔融指数熔融指数的测定方法简便、快速，且能在一定程度上反映聚烯烃类高聚物的分子大小与分子结构，是高分子材料加工中的一个重要指标。熔融指数的测定在标准熔融指数仪中，先将聚合物加热到一定温度，使其完全熔融，然后在一定负荷下将它在固定直径、固定长度的毛细管中挤出，聚合物的熔融指数即10min内挤出的聚合物的质量克数。实验目的实验目的熟悉并正确使用熔融指数测定仪；掌握热塑性高聚物熔融指数的测定方法。实验原理实验原理影响高聚物熔体流动性的因素：内因：分子链的结构、分子量及其分布等外因：温度、压力、毛细管的内径与长度等实验原理对于不同的高聚物须选取不同的测试温度与压力：原因：因为各种高聚物的粘度对温度与剪切力的依赖关系不同，所以MI值只能在同种高聚物间相对比较。实验原理影响聚合物熔体黏度的因素：1.温度2.剪切速率3.相对分子质量4.相对分子质量分布实验原理熔融指数小，即在10min内从毛细管中压出的熔体克数少，样品的分子量大。如果平均分子量相同，粘度小，则表示物料流动性好，分子量分布较宽。实验仪器实验仪器熔融指数测定仪主体结构示意图实验仪器XRZ-400-1型熔融指数测定仪实验仪器熔融指数仪器测量数据准确，操作简单，直观明了，性能稳定可靠。它适用于氟塑料、尼龙等工程塑料，也适用于聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚甲醛（POM）、聚苯乙烯（PS）、ABS树脂、聚碳酸酯等熔融温度较低的塑料测定。实验步骤实验步骤根据试样品种由“各种试料所适用的条件表”和“标准试验条件表”选定试验的温度和负载，以使这些试料的流速被控制在0.15~50(g/10min)之间。实验步骤试样：聚丙烯“各种试料所适用的条件”实验步骤条件温度（ºC)全部负载（g）近似压力Pa(×102)Kgf/cm31b/in2A1253254.510.466.5B125216029.793.0443.25C150216029.793.0443.25D1903254.510.466.5E190216029.793.0443.25F19021600297.930.4432.5G200500068.797.03100.5H230120015.681.6024.0I230380053.335.3479.0J23012500172.25817.58250.0K2753254.510.466.5L230216029.793.0443.25M190105014.501.4821.0N19010000137.7914.08200.0O300120016.561.6924.0P190500068.897.03100.0Q235100013.821.4120.05R235216029.797.0343.25S235500068.797.03100.0“标准试验条件表”实验步骤待温度（230ºC）平衡后可开始测试：1.称料：根据试样预计熔融指数的大小称取适当试样。2.料筒及出料口预热：压料杆放入料筒中恒温5min。3.装料：将压料杆取出，往料筒中装入称好的试样，再把压料杆插入料筒将料压实。压实后加上压料杆，保证预热时间，以使试样熔化均匀，温度平衡。实验步骤4.取样：在压料杆装上选定的负荷砝码(2160g)，试样即从毛细管中挤出。切去料头，记录时间，切取试条的间隔时间为10s，共切取3个切割段，含有气泡的切割段应弃去。5.称重与计算：每个试样应平行测定两次，分别求MI值(以算术平均值作为该试样的熔融指数)。实验步骤实验数据及处理实验数据及处理试样名称：聚丙烯（PP）测定时的温度：230ºC负荷：2160g毛细管孔径：2.095mm；切取试样条的间隔时间：10s实验数据及处理计算：取3个无气泡的切割段分别称重，并按下列公式计算熔融指数其中：W－3个切割段平均重量(g)t－切割一段所需时间(s)实验数据及处理切割段序号称得的重量第一次第二次10.4420.44020.4250.42430.4320.433W值0.4330.432MIMI1=25.98MI2=25.92MI平均值=25.95聚丙烯熔融指数：纤维级16~26，塑料级3~5与课本结合与课本结合聚烯烃常需要用熔融指数来代替相对分子量，而不能用端基分析法、渗透压法、光散射法或黏度法等常用测相对分子量的方法原因：聚烯烃为非极性结晶聚合物，一般情况下难溶解，温度需上升到接近熔点时才能溶解在十氢萘中。与课本结合PET不能用熔融指数法测定原因：PET在较高温度下易降解与课本结合测定熔体流变性质的其他方法：1.毛细管流变仪可以在较宽的范围内调节剪切速率和温度，最接近聚合物的实际加工过程。剪切速率范围为10-106s-1除了测定黏度外，还可以观察挤出物的直径和外形，或者改变毛细管的长径比来研究聚合物流体的弹性和不稳定流动现象。与课本结合测定熔体流变性质