高分子材料工程实验实验手册.PDFVIP

高分子材料工程實驗 實驗手冊 課程教師：劉士榮 實驗一、熔融指數量測實驗 （Melt Flow Index ） 一、 前言： 了解熔融指數量測儀之原理，MI值與材料之關係，並動手操作熔融指 數測定儀。 二、 原理： 熔融指數是指塑膠原料在一定時間（10 分鐘）內和一定溫度（190℃） 下以及一定壓力（21.6 ㎏，44 psi ）下，流經一定孔隙（2.1mm ）之模具所 所蒐集到的塑膠克數。其大小可以用來 分類高分子的流動性，亦即對應分 子量的大小。 熔融指數測定儀（Melt Indexer ）是依據ASTM D1238 、CNC2941 、 K6271 、JIS K7210 、ISO R1133 等的規定而製造。MI值即測量高分子材料 在某一定溫度、固定荷重下，十分鐘所流出擠壓物重量，因此熔融指數測 定儀可用於測定熔融高分子的流動速率，MI值愈大即代表其流動性愈高。 在高分子工業中被用來鑑定與分類高分子材料的數種方法中，熔融指 數乃是最為廣泛採用者。傳統上此法乃被用於進料檢驗、加工過程中物料 之檢查及出貨之品管測試，而此法亦可提供其他的測試，如滯留時間對於 高分子材料流動性之影響；而塑膠材料 乃會隨著受熱時間之增長而形成裂 解，熔融指數測定儀亦可用來測定其臨界滯留時間；添加劑、潤滑劑及安 定劑之加入，亦會改變高分子之流動性質，乃可藉由熔融指數測定儀檢測 加以比較之。此外熔融指數測定儀亦可用於測試低剪切速率下之熔融黏度 值及熔融密度。對高分子材料而言，熔融指數測定儀乃是最為經濟、操作 簡單且廣泛使用之儀器。 一般而言，乃有兩個基本方法可用來測試MI值，即 Method A 和 Method B ，其中Method A 又稱為手動操作法，是利用一定時間後蒐集自模口所流 出之流出物重量，換算十分鐘之流出物重量。 ( 流出物之重量公克) MI值 ×600 流出物之收集時間秒( ) Method B 又稱為自動操作方法或體積流量計算方法（ MVI ），因儀器 之圓筒直徑為已知，故可計算其截面積 ，此外柱塞衝程速率可由電眼測試 得知，因此可測得體積流量。若已知密度則可計算其 MI值。 2 πγ L MI值 ×600×D T 式中： r --為柱塞半徑(cm) L--為柱塞長度(cm) T--為流經L 之時間(sec) D--為密度(g/cc) Method A/B 主要目的是求得熔融體之密度（視密度）。因同時以Method A 和 Method B測試，其 MI值應相同。 MI值（A ）＝MI值（B ） 2 πγ Λ MI A 值( ) ×600×D T 三、 實驗方法與步驟： 1.開啟測定儀後方之電源開關， 並確認溫度設定值是否為實驗所需， 若非所需之溫度，則將其調整至正確數值。 2. 待測定儀加熱到所需之設定溫度值時，開始進行填料之動作。 3. 將木製漏斗置放於填料口上方 ，小心的將材料填入料斗中，並於適 當時機以壓料桿將材料壓實，爾後反覆進行填料動作，直到材料填 滿至料斗上端處