Was ist der MFI-Schmelzflussmessungstest?

Was ist der Schmelzflussindex?

Mit dem Schmelzfluss-Messverfahren kann die Schmelzfluss-Charakterisierung von Kunststoff-Rohstoffen, -Produkten und -Recyclinggranulaten gemäß den Normen TS EN ISO 1133 und ASTM D 1238 durchgeführt werden. Das Produkt oder der Rohstoff simuliert das Verhalten des Polymers in der Schmelzphase. MFR TEST: Es handelt sich um eine Methode zur Messung der Masse. Die Proben werden mit einer bestimmten Masse mit einer Genauigkeit von 0,1 mg aus der Form geladen und der MFR-Wert wird berechnet. Der MVR-Test ist ein Verfahren zur Messung der Dehnung.

Bedeutung der Prüfung des Schmelzindexes von Kunststoffen

• Die Höhe der Schmelze bezieht sich auf die Leistung des Kunststoffs. Der Kunststoff-Rohstoff hat in der Regel einen hohen Schmelzindex, die Fließfähigkeit ist groß, der Formprozess ist bequem, die Steifigkeit und die Barriereeigenschaften sind gut; die Schlagzähigkeitseigenschaft, die Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrisse, die äußere Eigenschaft und die Widerstandsfähigkeit gegen chemische Medien sind schlecht; der Schmelzindex, die Bruchfestigkeit, die Härte, die Zähigkeit und die Alterungsbeständigkeit sind geringer.
• Polyester iplik ve enjeksiyon kalıplama erimiş halde işlenir. Eriyiğin viskozitesi reolojik özellikPolyestergarn und Spritzgussteile werden in geschmolzenem Zustand verarbeitet. Die Viskosität der Schmelze ist einer der wichtigsten Parameter für ihre rheologischen Eigenschaften und gleichzeitig der Schlüssel zur Gewährleistung der Produktqualität.
• Der Schmelzindex ist ein Parameter, der die Fließgeschwindigkeit des Ausgangsmaterials in der Schnecke charakterisiert. Die Fließfähigkeit des Polymers wird für eine bestimmte Scherkraft bestimmt und hängt von Scherung und Temperatur ab.
• Material mit einem hohen Schmelzindex hat einen relativ geringen Reibungskoeffizienten mit der Schnecke im Extruder, weshalb der Ausstoß relativ gering ist. Hochschmelzende Materialien enthalten im Allgemeinen mehr Verunreinigungen, und der Druck auf den Maschinenkopf ist groß, was zu einer Verstopfung der Maschen führen kann.
• Ob die Fließeigenschaften des Testmaterials den Produktionsanforderungen entsprechen, wenn die Testergebnisse nicht qualifiziert sind, kann es nicht als Rohmaterial für die Produktion verwendet werden.

Normen

In der Industrie werden für die MFI-Prüfung in der Regel die Normen ISO 1133 und ASTM D1238 verwendet.

Der Unterschied zwischen ISO 1133 und ASTM D1238 besteht darin, dass die Norm ISO 1133 eine Vorwärmzeit von fünf Minuten vorschreibt, während ASTM D1238 eine Vorwärmzeit von sieben Minuten verlangt. Die Norm ISO 1133 hat einen Startpunkt von 50 mm und erfordert einen Kolbenweg von 30 mm, während die Methode ASTM D1238 einen Startpunkt von 46 mm hat und einen Weg zwischen 6,35 und 25,4 mm erfordert.

In welchen Branchen werden MFI-Tests eingesetzt?

Kunststoffe werden häufig verwendet, weil sie eine höhere Festigkeit als andere Materialien aufweisen, beliebig hergestellt werden können, unter rauen Bedingungen keine negativen Auswirkungen zeigen und nicht leicht auf Chemikalien reagieren.

Aufgrund all dieser Faktoren finden Kunststoffe in Bereichen wie der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der Automobilindustrie, der pharmazeutischen Industrie und der chemischen Industrie breite Anwendung. Da die Anwendungsbereiche von Kunststoffen so breit gefächert sind, muss die Kunststoffindustrie die Bedürfnisse aller oben genannten Sektoren erfüllen.

Der MFI-Test (Schmelzflussmessung) ist ein Muss für die beste Qualität des hergestellten Kunststoffs. Aus diesem Grund ist der MFI-Test (Schmelzflussmessung) in der Kunststoffindustrie weit verbreitet.

Wie wird der MFI (Melt Flow Test) durchgeführt?

1. Gehen Sie in den Einstellungsbereich auf dem Bildschirm des Testgeräts, geben Sie einige Werte für die Probe und den Test gemäß den Normen ein.
2. Entsprechend der eingegebenen Informationen steigt die Temperatur des Schmelzedurchflussmessers auf den eingegebenen Wert an.
3. Wie viele Sekunden die Probe geschnitten wird, die Anzahl der Proben, die aus der Probe entnommen werden sollen, wird in die entsprechenden Felder auf dem Bildschirm des Geräts geschrieben.
4. Alle Werte werden durch Drücken der Schaltfläche Speichern gespeichert, dann wechselt das Gerät zum MFR-Testbildschirm, indem Sie auf die Schaltfläche MFR im Abschnitt Tests auf dem Bildschirm klicken.
5. Die Proben werden mit einem Metalltrichter in die Ofenkammer eingefüllt, ein Gewichtehalter-Zylinderstab wird auf die Probe gelegt, die man dann schmelzen lässt.
6. Die entsprechenden Gewichte werden auf die Zylinderstange aufgesetzt, wie in den Probenstandards angegeben.
7. Die vollständig geschmolzenen Proben beginnen durch die Öffnung am Ausgang des Ofens zu fließen, und die Starttaste wird gedrückt, sobald die Proben zu fließen beginnen.
8. Alle weiteren Vorgänge werden vom Gerät automatisch ausgeführt. Die geschmolzene Probe wird automatisch jede Sekunde geschnitten, in der die Schnittzeit zurückgesetzt wird.
9. Die geschnittenen Proben werden für die Dauer der Prüfung in einer geschützten Kammer gelagert, die frei von Schmutz und Staub ist.
10. Am Ende des Tests wird die Masse jeder Probe auf einer Präzisionswaage gemessen.

Die Wiegetaste auf dem Bildschirm des Geräts wird gedrückt, die Massenwerte jeder gemessenen Probe werden auf dem Bildschirm in “Gramm” eingegeben und der MFR-Wert der Probe wird auf dem Ergebnisbildschirm in “Gramm pro Minute” durch Mittelwertbildung aller Werte nach dem letzten Massenwert ausgedruckt.

Formeln für MFI, MVR

Der Massendurchsatz (MFR) des Materials wird nach der folgenden Gleichung in g/10 min berechnet:

• T = Experimentelle Temperatur (℃)
• m_anma = Nennlast (kg)
• m = Durchschnittliche Masse der geschnittenen Teile (g)
• t = Schnittzeitintervalle (s)
• 600 ist der Faktor, der zur Umrechnung von g/s in g/10 Minuten (600s) verwendet wird.

Die volumetrische Durchflussrate (MVR) des Materials wird nach der folgenden Gleichung in cm3/10 min berechnet:

• T = Experimentelle Temperatur (℃)
• m_anma = Nennlast (kg)
• A = durchschnittliche Querschnittsfläche von Kolbenboden und Zylinder (cm²)
• t = Vorgegebene Dauer der Messungen oder Durchschnittswert der einzelnen Zeitmessungen
• l = Durchschnittswert der vom Kolben zurückgelegten vorbestimmten Strecke (cm)

Die volumetrische Durchflussrate (MVR) des Materials wird nach der folgenden Gleichung in g/10 min berechnet:

• T = Experimentelle Temperatur (℃)
• m_anma = Nennlast (kg)
• A = durchschnittliche Querschnittsfläche von Kolbenboden und Zylinder (cm²)
• t = Vorgegebene Dauer der Messungen oder Durchschnittswert der einzelnen Zeitmessungen
• l = Durchschnittswert der vom Kolben zurückgelegten vorbestimmten Strecke (cm)
• ρ = Dichte der Schmelze bei der Prüftemperatur (g/cm³)

Der Wert von ρ wird nach der folgenden Gleichung berechnet:

• m = Masse der Substanz, die durch die Bewegung des Kolbens bis zu l cm ausgepresst wird, bestimmt durch Wägung (g)

Wie werden die Testergebnisse ausgewertet?

Das Verhältnis zwischen dem MFR-Wert und dem MVR-Wert gibt die Dichte des in den Versuchen verwendeten Materials an.

Gleichzeitig werden die gemessenen MFR- und MVR-Werte auf Übereinstimmung mit den Werten in den Normen für das geprüfte Material überprüft. Der Vergleich der Werte führt dazu, dass keine Maßnahmen ergriffen werden, wenn die Anforderungen erfüllt sind, während die Kunststoffkonstruktion überarbeitet wird, wenn die Hysterese nicht erfüllt ist.

Temperatur- und Massenänderungsdiagramm der gemessenen MFI-Werte

Das obige Diagramm zeigt, wie sich der MFI-Wert ändert, wenn sich die Masse und die Temperaturwerte von zwei verschiedenen Kunststoffen ändern. Wie aus dem Diagramm zu ersehen ist, steigt der MFI-Wert mit zunehmender Masse und Temperatur des Materials. Die Schlussfolgerung aus diesem Diagramm ist, dass das Experiment bei den in den Normen angegebenen Temperatur- und Massenwerten durchgeführt werden sollte. Das genaueste Ergebnis erhält man, wenn man das Experiment in Übereinstimmung mit den Normen durchführt.