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改性塑料質量波動的監控指標

來源:北京蘭德梅克科技開發有限公司   2008年07月04日 10:28  
對于購買的塑料原料,如果是一些大型工廠生產的,一般都比較可靠,很少有質量波動的情況,如果是小公司生產的各種改性塑料、色母粒、各種功能母粒,改性原料,都有一個質量不穩定的擔憂,如何監控指標是否改變就成為必要。
各種不同的改性塑料,涉及到的指標很多,如電性能、力學性能、熱性能、燃燒性能、表面性能、光學性能等,非專業研究機構很難投資數千萬元全部進行測試,那么,有沒有簡單可行的辦法可以監控塑料原料的質量呢?
其實只要監控三項基本指標,就可大概判斷原料的的質量是否有波動。
1、  熔融指數(MI),也稱熔體流動速率(MFR)是指熱塑性塑料熔體在一定的溫度、壓力下,在10分鐘內通過標準毛細管的質量,單位:g/10min。
    對于同種塑料,可用熔融指數來比較其分子量的大小,并可作為生產指標。一般來講,同一類的塑料(化學結構相同)若熔融指數變小,則其分子量增大,機械強度較高;但其流動性變差,加工性能低;熔融指數變大,則分子量減小,強度有所下降,但流動性變好。在塑料加工中,熔融指數是用來衡量塑料熔體流動性的一個重要指標。通過測定塑料的流動速率,可以研究聚合物的結構因素。此法簡單易行,對材料的選擇和成型工藝條件的確定有其重要的實用價值,工業生產中采用十分廣泛。
但該方法也有局限性,不同品種的塑料之間不能用其熔融指數值比較其測定結果,不能直接用于實際加工過程中的高切變速率下的計算,只能作為參考數據。此種儀器測得的流動性能指標,是在低剪切速率下測得的,不存在廣泛的應力應變速率關系,因而不能用來研究塑料熔體粘度和溫度,粘度與剪切速率的依賴關系,僅能比較相同結構聚合物分子量或熔體粘度的相對數值。近年來,熔融指數從“質量”的概念上,又引伸到“體積”的概念上,即增加了熔體體積流動速率。其定義為:熔體每 10min 通過標準口模毛細管的體積,用 MVR 表示,單位為 cm3/10min 。從體積的角度出發,對表征熱塑性塑料在熔融狀態下的粘流特性,對調整生產工藝,又提供了一個科學的指導參數。對于原先的熔體流動速率,則明確地稱其為熔體質量流動速率,仍記為 MFR或者熔融指數(MI)
檢測原料的熔融指數波動情況,可以判斷出該塑料原料是否降解,或者是否加入了回收料、副品料,其有機物配方是否改變。推薦設備:蘭德梅克LDR-33型熔融指數儀,推薦標準GB/T 3682。儀器費用一萬元左右。
2、密度
密度波動是進一步判斷配方是否改變的依據。如果在聚丙烯中加入聚乙烯,即使熔融指數相同,密度也會改變,所以需要與熔融指數結果協同分析。比重變化配方肯定改變。
測試密度的方法有浸漬法(利用小比重的液體按派出液體的多少計算)、浮沉法(利用兩種不同比重的液體滴入試樣瓶,配制與試樣比重相同的液體)、比重瓶法(通過測量瓶中試樣排開液體的體積與質量計算)、密度梯度管法(利用兩種不同密度的浸漬液在管內配制成梯度柱,試樣放入管內看停留位置即可直接讀出比重)。其中后者因為簡單實用而廣泛應用。推薦標準GB 1033-1986 《塑料密度和相對密度試驗方法》,GBT 1463-2005《纖維增強塑料密度和相對密度試驗方法》,儀器費用1500元左右。
3、              灰分。灰分是指塑料灰化后的固體殘余物,主要是塑料中含有的無機成分多少。如果灰分改變,可以判斷出配方中的無機組分發生變化。包括各種顏料、填充物等。
測試方法是把一定量的塑料,置于已知質量的坩堝中先慢慢加熱致碳化,然后置于馬弗爐中恒溫灼燒致恒重,放入天平稱量即可。參考標準GB9345《塑料樹脂灰分測定方法》,參考設備馬弗爐,費用2000元左右。
可以看出,如果上述三項指標改變,應該是原料的穩定性發生了改變,基本可以判斷出廠家的質量不夠穩定,有條件的可以進一步詳細測試其他性能,以便與原料廠家交涉。
如果需要試制新的塑料制品,考察原料性能,或者對自己的產品質量心中有數,就需要材料試驗機、沖擊試驗機等儀器,這些儀器市場上有5萬元的套裝,也有數十萬元的設備,需要廠家根據自己的需求選擇。

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