熔指是什么
熔指的全稱是“熔融指數(shù)”,是塑料加工領(lǐng)域常用的指標之一,單PP一類樹脂就有上百種不同的型號,熔指也成了大家挑選牌號的重要依據(jù)。
熔融指數(shù)(MI):熱塑性塑料在一定溫度和壓力下,熔體在十分鐘內(nèi)通過標準毛細管的重量值,以(g/10min)來表示。MI值越大,該原料粘度和平均分子量越低,加工性能越好,流動性越好;相反,MI值越小,該原料粘度和平均分子量越大,加工性能越差,流動性越差,但物理機械性能較高。
同種牌號的原料在多次加工使用之后都會導(dǎo)致其分子量降低,從而增大熔體流動速率,導(dǎo)致制品的物理機械性能變差,這也是為什么再生塑料的熔體流動速率大的主要原因。
測試原理
熱塑性塑料在一定溫度和負荷下,熔體在規(guī)定時間內(nèi)流過標準毛細管的量,反映了塑料在熔融狀態(tài)下的流動性能。通常在規(guī)定的溫度和負荷條件下,將塑料顆粒加熱到熔融狀態(tài),然后通過特定的儀器測量其在規(guī)定時間內(nèi)從毛細管中流出的質(zhì)量。
調(diào)節(jié)熔指的方法
與同類別的不同熔指的牌號共混,可在一定程度上改變原料的熔指;
添加交聯(lián)劑,比如一些有機過氧化物,添加量在千分之一左右,這種方法對力學(xué)性能的影響比較大;
加少量的填料,比如亞微米級的碳酸鈣,可降低熔指,這種方法可以適當提高力學(xué)性能;
有一種叫熔指調(diào)節(jié)劑的添加劑,又稱為高分子粘結(jié)劑。是針對聚烯烴產(chǎn)品常態(tài)分子結(jié)構(gòu)機理而開發(fā)研制的一類聚烯烴產(chǎn)品加工改性劑,通過多種粘接技術(shù)將聚烯烴高分子有效的聚集起來,從而增加了高分子鏈段間的吸引力(即范德華力),通過這樣的改性過程使得已部分降解的聚烯烴產(chǎn)品性能恢復(fù)到斷鏈前性能,根據(jù)添加量不同單項性能還可大幅度提升。
影響因素
熔融指數(shù)是一個表征原料在螺桿內(nèi)流動速率的參數(shù),在給定剪切力的情況下測定聚合物的流動度,與剪切力和溫度有關(guān)。
熔指高的材料在擠出機里與螺桿的摩擦系數(shù)相對較小,因而產(chǎn)出量也相對較少。高熔指的料一般情況下雜質(zhì)較多,對機頭的壓力大,容易造成網(wǎng)堵塞。
1. 溫度:溫度升高,分子鏈的運動能力增強,塑料的黏度降低,熔指增大;反之,溫度降低,熔指減小。不同的塑料對溫度的敏感程度不同,如聚乙烯對溫度變化的敏感性相對較高。
2. 壓力:增加壓力可以使塑料熔體在毛細管中的流動速度加快,從而導(dǎo)致熔指增大。一般來說,在一定范圍內(nèi),壓力與熔指呈正相關(guān)關(guān)系。
3. 分子量:分子量越大,分子鏈越長,分子間的作用力越強,塑料的熔融黏度越高,熔指越小。反之,分子量越小,熔指越大。
4. 分子結(jié)構(gòu):分子鏈的支化程度、結(jié)晶度等結(jié)構(gòu)因素也會影響熔指。支化程度高的塑料分子鏈間的纏結(jié)相對較少,流動性較好,熔指較高;結(jié)晶度高的塑料,由于結(jié)晶區(qū)的存在限制了分子鏈的運動,熔指通常較低。
重要性及應(yīng)用
塑料加工工藝的選擇:在注塑成型過程中,如果塑料的熔指過低,可能會導(dǎo)致充模困難,出現(xiàn)缺料、短射等缺陷;而熔指過高,又可能會引起溢料、飛邊等問題。因此,根據(jù)塑料的熔指可以選擇合適的注塑工藝參數(shù),如注射溫度、注射壓力、保壓時間等。
塑料材料的質(zhì)量控制:熔指是塑料原材料質(zhì)量控制的重要指標之一。不同批次的塑料原材料,如果熔指出現(xiàn)較大波動,可能意味著材料的分子量分布、分子結(jié)構(gòu)等發(fā)生了變化,會影響其加工性能和最終產(chǎn)品的質(zhì)量。
新產(chǎn)品的研發(fā):在開發(fā)新型塑料材料或改進現(xiàn)有材料時,熔指是一個重要的參考指標。通過調(diào)整材料的配方和生產(chǎn)工藝,控制熔指在合適的范圍內(nèi),可以獲得具有良好加工性能和物理性能的塑料材料。