塑料降解與MFI測試教材PPT課件

1、定義: 熔融流動指數(shù)是指熱塑性塑料在一定的溫度和負(fù)荷下, 熔體每10分鐘通過標(biāo)準(zhǔn)口模的量.相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn): ASTM D-1238 ISO 1133 GB 3682-83 JIS K7210 DIN 53735 BS 2782 第1頁/共21頁目的: 1. 熱塑性塑料進(jìn)料品質(zhì)控制; 2. 塑件產(chǎn)品工程選材分析; 3. 制程注塑條件設(shè)定參考; 4. 塑料生產(chǎn)制程降解度分析評估.第2頁/共21頁MFI 測試的幾大要素: 1. 溫度 2. 荷載3. 預(yù)熱時間 4. 材料第3頁/共21頁MFI 測試需求的資料: 1. 材料名稱 2. 材料規(guī)格3. 生產(chǎn)廠商 4. 材料相關(guān)性能資料第4頁/共21頁MFI

2、MFI MFI 與注塑成型的關(guān)系與注塑成型的關(guān)系與注塑成型的關(guān)系1. MFI 1. MFI 1. MFI 值過高可能導(dǎo)至制品溢邊現(xiàn)象值過高可能導(dǎo)至制品溢邊現(xiàn)象值過高可能導(dǎo)至制品溢邊現(xiàn)象2. MFI 2. MFI 2. MFI 值過低可能導(dǎo)至制品填充不足現(xiàn)象值過低可能導(dǎo)至制品填充不足現(xiàn)象值過低可能導(dǎo)至制品填充不足現(xiàn)象3. MFI 3. MFI 3. MFI 值過低可能導(dǎo)至制品皺招及麻面現(xiàn)象值過低可能導(dǎo)至制品皺招及麻面現(xiàn)象值過低可能導(dǎo)至制品皺招及麻面現(xiàn)象4. MFI 4. MFI 4. MFI 值過低調(diào)整注塑成型條件可能導(dǎo)至材料降解度偏高值過低調(diào)整注塑成型條件可能導(dǎo)至材料降解度偏高值過低調(diào)整注塑成

3、型條件可能導(dǎo)至材料降解度偏高1. MFI 1. MFI 1. MFI 值過高可能導(dǎo)至制品噴流痕現(xiàn)象值過高可能導(dǎo)至制品噴流痕現(xiàn)象值過高可能導(dǎo)至制品噴流痕現(xiàn)象第5頁/共21頁塑料降解塑料降解塑料降解: : : 塑料降解一詞是指高分子聚合物達(dá)到其生命周期終結(jié)時，聚合物分子量下降，材料物性下降，材料表現(xiàn)為發(fā)脆、碎裂、喪失力學(xué)強(qiáng)度等。 塑料降解一般有以下幾種方式: 光降解、光生物降解、全生物降解、氧化降解、熱降解、環(huán)境降解等。 第6頁/共21頁塑料簡介塑料簡介塑料簡介: : : 塑膠材料是由許許多多的卷曲的高分子鏈彼此相互纏繞在一起而成的,當(dāng)高分子受力的時候,卷曲的高分子被拉升,使其具有金屬無法比擬的伸

4、長率;由于高分子長鏈相互纏繞在一起,分子鏈間有較大的作用力,使得塑料具有較高的機(jī)械性能且在熔融狀態(tài)下具有較大的熔體粘度. HDPEPSLDPE第7頁/共21頁 注射成型、染色造粒及樣品回收粉碎等過程中,塑膠材料受高溫條件影響，分子鍵之間的作用力減小，在螺桿高速旋轉(zhuǎn)及高壓推進(jìn)的過程中遇狹隙流道，部分分子鍵被剪切破壞至使分子量下降，造成塑料降解。塑料每經(jīng)過一道熱加工工序均會產(chǎn)生降解現(xiàn)象塑料降解與注塑成型塑料降解與注塑成型塑料降解與注塑成型: : :第8頁/共21頁塑料降解與注塑成型塑料降解與注塑成型塑料降解與注塑成型: : :Degradation 降解TemperatureTime 時間How

5、is heat added to the polymer外熱如何作用于塑料Electrical Heat: 電加熱Heater Bands 加熱帶Mechanical Heat 機(jī)械熱Screw Speed 螺桿速度Back Pressure 背壓Injection Pressure / Speed 注射速度/壓力第9頁/共21頁Adding Heat Increases Space 外熱提供空間Between Molecular Chains 在分子鏈之間Raise Temperature of Polymer TGLocked 固態(tài)EntanglementsStiff Flow難于流動Ea

6、sier Flow 較易流動塑料降解與注塑成型塑料降解與注塑成型塑料降解與注塑成型: : :第10頁/共21頁塑料降解與塑料降解與塑料降解與 MFI :MFI :MFI : 塑料在注塑成型過程中受剪切力影響造成分子量減小，同時分子鍵之間相互纏繞的作用力也相應(yīng)減小，機(jī)械強(qiáng)度相應(yīng)降低，其本身具有的熔融狀態(tài)下的高熔體粘度特性也相應(yīng)降低，即：材料流動性能（MFI）增高。 塑料經(jīng)過注塑成型加工產(chǎn)生降解，其制品的機(jī)械強(qiáng)度與熔融流動性能成反比發(fā)展！第11頁/共21頁通過通過通過 MFI MFI MFI 了解塑料降解了解塑料降解了解塑料降解: : :降解率（%）= （成型后樣品MFI 成型前原材料MFI）/

7、成型前原材料MFI * 100%注意： 1. 成型前原材料必須系被評估樣品同一制程中使用的同一批次（供應(yīng)商生 產(chǎn)批次）材料; 2. 被評估之樣品在作材料破碎時要盡可能減小對材料分子結(jié)構(gòu)的破壞; 3. 被評估之樣品不可與其它化學(xué)試劑或有機(jī)溶劑接觸.第12頁/共21頁塑料降解對制品的影響塑料降解對制品的影響塑料降解對制品的影響: : :外觀：1. 顏色相對變黃、變暗、變灰；2. 表面光澤度降低；3. 情況嚴(yán)重時會的裂紋現(xiàn)象；4. 透明材料透明度降低；第13頁/共21頁塑料降解對制品的影響塑料降解對制品的影響塑料降解對制品的影響: : :性能：1. 抗沖擊強(qiáng)度降低影響制品承受處來沖擊力的能力2. 延

8、伸性能降低影響超聲螺母、自功螺絲以及緊密配合卡位等裝配性能3. 卡鉤等彈性部位彈性模量降低影響制品使用壽命4. 導(dǎo)光部件導(dǎo)光率降低影響制品光學(xué)效應(yīng)5. 塑料降解影響產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)能力降低5. 塑料降解影響產(chǎn)品阻燃及電器安全性能第14頁/共21頁注塑成型與塑料降解注塑成型與塑料降解注塑成型與塑料降解: : :Melt Temperature 熔融溫度Mold Temperature 模具溫度Temperature Profiles 溫度曲線Residence Time 停留時間Injection Speed 注射速度Injection Pressure 注射壓力Pack Pressure 保壓Cl

9、amp Tonnage 鎖模力Cushion 緩沖料墊重要加工參數(shù)第15頁/共21頁100010010100100010000ApparentViscosity(Pa/s)Shear Rate (1/s)注射速度表觀粘度剪切速率注射速度影響熔體粘度注塑成型與塑料降解注塑成型與塑料降解注塑成型與塑料降解: : :第16頁/共21頁Degradation 降解TemperatureTime 時間Electrical Heat: 電加熱Heater Bands 加熱帶Mechanical Heat 機(jī)械熱Screw Speed 螺桿速度Back Pressure 背壓Injection Pressu

10、re / Speed 注射速度/壓力注塑成型與塑料降解注塑成型與塑料降解注塑成型與塑料降解: : :第17頁/共21頁熔融溫度35302520151050.030.060.090.120.150.180.210.240Wall Thickness in Inches壁厚(In)MeltFlow(in.)LEXAN?101550 deg F.101 600 deg. FIncreased Melt Temperature yields increased Flow.提高熔融溫度導(dǎo)致增加流動However, Too High a Melt Temperature May Cause Degradation.但,過高熔融溫度造成降解注塑成型與塑料降