برای شناسایی خواص رئولوژیکی انواع پلیمرها، آزمایش های گوناگونی در آزمایشگاه ها صورت میگیرد، که اغلب بسیاری از این آزمایشات وقت گیر و دارای هزینه های زیادی است؛ اما در صنعت به علت لزوم شناسایی سریعتر خواص فرایندی پلیمرها، از شاخص جریان مذاب(Melt Flow Index) یا نمایه مذاب استفاده میگردد؛ ؛ شاخص ذوب بیان کننده میزان مذاب خارج شده از نازل بر حسب گرم در طی زمان 10 دقیقه و مقیاسی از جریان پذیري مواد در حالت مذاب است؛ این خصوصیت، شاخصی پذیرفته شده (Melt Flow Index) شاخص جریان مذاب تست و اندازه گیری میشود؛ MVR” “MFI در ارزیابی دو ویژگی مهم فرآیند پذیري و وزن مولکولی ماده است، که توسط دستگاه شاخص جریان مذاب دارد؛ همچنین شاخص جریان مذاب با وزن مولکولی نسبت عکس دارد به عبارتی هرچه جرم مولکولی (Viscosity) شاخص جریان مذاب، اندازه گیری سهولت جریان مذاب یک پلیمر گرمانرم است، و تا حدودی نسبت معکوس با گرانروی یا ویسکوزیته یک پلیمر کمتر باشد به علت کوتاه بودن طول زنجیرهها در نتیجه جاذبه فیزیکی کمتر مولکولها مواد دارای گران روی کمتر و شکل دهی پلیمر با سهولت و سرعت بیشتر صورت میگیرد.
تست شاخص جریان مذاب MFI
شاخص جریان مذاب، اندازه گیری سهولت جریان مذاب یک پلیمر گرمانرم است، و تا حدودی نسبت معکوس با گرانروی یا ویسکوزیته (Viscosity) مذاب دارد؛ همچنین شاخص جریان مذاب با وزن مولکولی نسبت عکس دارد به عبارتی هرچه جرم مولکولی یک پلیمر کمتر باشد به علت کوتاه بودن طول زنجیرهها در نتیجه جاذبه فیزیکی کمتر مولکولها مواد دارای گران روی کمتر و شکل دهی پلیمر با سهولت و سرعت بیشتر صورت میگیرد.
تست شاخص جریان مذاب در اصل برای نشان دادن ویژگیهای سیلانی، به عنوان معیاری از قابلیت اکسترود شدن است، لذا به نوعی برای تعیین میزان سهولت قالب گیری مواد پلیمری از طریق تزریق و اکستروژن می باشد. گریدهایی از مواد پليمری كه دارای وزن ملكولی متوسط بالاتری می باشند، خواص فيزیكی بهتری را از خود بروز میدهند به عبارتی مقاومت بالاتری را نسبت به جریان یافتن از خود نشان میدهند.
اساس کار بدین صورت است که نمونه در یک استوانه تحت دما و نیرویی که از طرف وزنه بالای آن اعمال میشود، قرار میگیرد. تحت این شرایط مذاب آن “ISO 1133 و MFI ASTM D1238” استاندارهای مورد استفاده برای اندازه گیری، جسم تعیین میشود. . در شکل MFI شروع به خروج از منفذ تعبیهشده در پایین آن میکند. مقدار خروجی آن در زمانهای معین توسط کاتر خودکاری برش خورده و در نهایت همه بریدهها بصورت تکی وزن و وزن میانگین اندازهگیری میشود. طبق فرمولی مقدار زیر شماتیکی از این دستگاه دیده میشود.
دستگاه شاخص جریان مذاب MVR
از جمله دستگاه اندازه گیری شاخص جریان مذاب می باشد، که تعیین کننده شاخص جریان مذاب مواد پلیمرى(گرانول) و همچنین نمایانگر سهولت جریان مذاب در داخل سیلندر شرکت صنعت آزما عرضه کننده انواع تجهیزات آزمایشگاهی پلیمر و مواد پلاستیکی اکسترودر و قالب تزریق و یا گرانروى (ویسکوزیته) مواد پلاستیکى میباشد؛
کاربرد دستگاه اندازه گیری شاخص جریان مذاب پلیمر(MFI)
شاخص جریان مذاب (MFI) اندازه گیری سهولت جریان مذاب یک پلیمر گرمانرم است. یکای شاخص جریان مذاب (MFI) به صورت جرم پلیمر مذاب عبور کرده از یک سوراخ (دای) بر حسب گرم با قطر، طول و فشار معین در ده دقیقه در دمای مشخص (پلی اتیلن ۱۹۰ درجه سانتیگراد و پلی پروپیلن ۲۳۰ درجه سانتیگراد) تعریف شده است.
در واقع می توان این طور تعریف کرد که شاخص جریان مذاب، جرم پلیمری (بر حسب گرم) است که در مدت ده دقیقه از میان یک روزنهٔ (Die) با قطر و طول ثابت در دمای ثابت بیرون میآید، و این در حالی است که وزنهٔ استانداردی بر روی پیستون محفظهٔ رانش که حاوی حدود سه گرم (تا ۸ گرم) پلیمر است، قرار دارد. شاخص جریان مذاب تا حدودی (اما نه دقیق) نسبت معکوس با گرانروی مذاب دارد. بنا بر این با افزایش وزن مولکولی متوسط، کاهش مییابد. شاخص جریان مذاب بالاتر، نشان دهندهٔ روانی بیشتر در دماهای فرآورش است. این نماد در اصل برای نشان دادن ویژگیهای سیلانی (روانی) به عنوان معیاری از قابلیت اکسترود شدن است. به طور کلی با افزایش شاخص جریان مذاب، استحکام کششی، مقاومت پارگی، دمای نرم شدن و چقرمگی پلیمر کاهش مییابد.
REFERENCES STANDARDS
ISO 1133
ASTM D 1238
formerly: (MFI = Melt Flow Index) → currently: (MFR = Melt mass-Flow Rate)
formerly: (MVI = Melt Volume Index) → currently: (MVR = Melt Volume-flow Rate)
formerly: (MFR = Melt Flow Ratio) → currently: (FRR = Flow Rate Ratio)
دستگاه مطابق استانداردهای ISO 1133, ASTM D 1238 Method AISO 4440 ,و استاندارد ملی 6980 و 1-7175
کاهش در مقدار MFI باعث چه مواردی میشود؟
- افزایش سختی
- افزایش استحکام کششی
- افزایش در استحکام نقطه تسلیم
- افزایش مقاومت در برابر خزش
- افزایش چقرمگی
- افزایش دمای نرم شدن
- افزایش مقاومت در برابر تنش ترک
- افزایش مقاومت شیمیایی
- افزایش وزن مولکولی
- کاهش جلا و براقیت
- کاهش نفوذپذیری
Melt Flow Indexer (MFI)
Melt Flow Index is used to determine the melt mass-flow （MFR）、the melt volume-flow rate （MFV） and the melt density of thermo resin, it is not only fit for the engineering plastics of polycarbonate nylon and fluorine plastics， etc， whose melt temperature are higher，but also fit for the plastics tests of polyethylene、 polystyrene、polypropylene、ABS resin and polyformaldehyderesin，etc，whose melt temperature arelower，itis widely applied to the fields of plastics materials、product、petrochemical,etc,also the colleges、scientific research unit and commodity inspection department. DRK208 Series Melt Flow Index is designed and manufactured according to the latest standards of GBandISO，it summarizes thestrengthsof machine typeof homeandabroad： structure is compact，appearance is beautiful，operation is easy，performance is advance， quality is reliable，since it adopts the standard module combination structure，it can be upgraded and changed the type directly，in order to maintain the advance of the accurate testing machine synchronously. The apparatus fits for the standards of GB 3682, ISO 1133, ASTM D 1238,ASTM D 3364,DIN 53735,UNI-5640,JJB878,and made according to JB/T5465(Technical Standard of Melting Flow Rate Instrument). Tests performed.