ZBR-0311

熔體流動(dòng)速率儀

使

用

說(shuō)

明

書

江都市振邦試驗(yàn)機(jī)械廠

ZBR-0311熔體流動(dòng)速率儀

使用說(shuō)明書

1 概述

    1.1 主要用途及適用范圍

本儀器適用于GB3682-83熱塑性塑料熔體流動(dòng)速率試驗(yàn)方法。

本儀器是用來(lái)測(cè)定各種高聚物在粘流狀態(tài)時(shí)熔體流動(dòng)速率，它既適用于熔融溫度較高的聚碳酸酯、聚芳砜、氟塑料、尼龍等工程塑料，也適用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、ABS樹(shù)脂、聚甲醛樹(shù)脂等熔融溫度較低的塑料測(cè)試，廣泛地應(yīng)用于塑料生產(chǎn)、塑料制品、石油化工等行業(yè)以及有關(guān)院校、科研單位和商檢部門。

該機(jī)恒溫中具有如下特點(diǎn)：

①升溫速度快、超調(diào)量極??；

②恒溫精度高；

③在填料之后能迅速恢復(fù)恒溫狀態(tài)；

④本機(jī)具有自動(dòng)/手動(dòng)兩種功能。

    1.2 工作原理

熔體流動(dòng)速率系指熱塑性塑料在一定溫度和負(fù)荷下，熔體每10min通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)口模的重量或體積，用MFR來(lái)表示，其數(shù)值可以表示熱塑性塑料在熔融狀態(tài)時(shí)的粘流特性。

    1.3 工作條件

①室溫10℃-40℃的范圍內(nèi)；

②環(huán)境濕度在30%-80%以內(nèi)；

③周圍無(wú)震動(dòng)，無(wú)腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中；

④在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上正確地安裝并調(diào)至水平；

⑤工作時(shí)無(wú)強(qiáng)磁場(chǎng)干擾，周圍空氣無(wú)強(qiáng)對(duì)流；

⑥電源電壓220V，頻率50Hz，電源電壓的波動(dòng)范圍不應(yīng)超過(guò)額定電壓的±10%。

2 結(jié)構(gòu)

    本儀器由主機(jī)、溫度控制系統(tǒng)、溫度測(cè)量系統(tǒng)、自動(dòng)切料系統(tǒng)四大部分組成。

    2.1 主機(jī)是該儀器的中心也稱擠出系統(tǒng)，由爐體、料筒、活塞、口模、砝碼等部件組成。

     2.1.1 爐體

爐體由電加熱器、測(cè)溫元件等組成。

    2.1.2 料筒

料筒置于爐體內(nèi)腔，材料為合金鋼，內(nèi)壁硬度較高，并具有耐腐蝕性。內(nèi)徑為Ф9.55±0.025mm，長(zhǎng)度為160mm。

    2.1.3 活塞

活塞材質(zhì)為耐腐蝕不銹鋼，硬度低于料筒內(nèi)壁硬度。活塞全長(zhǎng)193mm，有效長(zhǎng)度175mm，活塞桿直徑為9mm，軸線彎曲不大于0.02/100?；钊^長(zhǎng)度為6.35±0.10mm，其直徑比料筒內(nèi)徑均勻地小0.075±0.015mm，表面光潔度不低于0.2um?；钊^下部邊緣倒角的半徑為0.4mm。

在活塞桿上部刻有相距30mm的兩道環(huán)型標(biāo)記，表示試樣切割的起止線。

    2.1.4 口模

用碳化鎢制成，口模外徑與料筒內(nèi)徑成間隙配合，口模內(nèi)徑有2.095±0.005mm和1.180±0.010mm兩種，內(nèi)壁光潔度不低于0.2um，高度皆為8.000±0.025mm。

    2.1.5 負(fù)荷：負(fù)荷是砝碼、托盤和活塞重量之和，精度為±0.5%。

    本儀器負(fù)荷由組合砝碼構(gòu)成，包括活塞、砝碼托盤、砝碼蓋、600g砝碼1個(gè)、875g砝碼1個(gè)、960g砝1個(gè)、1000g砝碼1個(gè)、1200g砝碼1個(gè)、1600g砝碼1個(gè)、2000g砝碼8個(gè)。

按試驗(yàn)所需負(fù)荷，組合砝碼見(jiàn)表1

    表1

    2.1.6 拉板

拉板與爐體外手柄相連，當(dāng)拉板向外拉出時(shí)，可將口模從爐體內(nèi)卸出，將拉板向里推到底后，可將口模擋住，刮刀在旋轉(zhuǎn)切料時(shí)，不受拉板阻礙，而且試樣條可通過(guò)口模流出。

    2.1.7 溫度控制系統(tǒng)：

儀器具有升溫、恒溫控制裝置，控溫范圍為室溫+300℃，精度為±0.5℃以內(nèi)，溫度

波動(dòng)度±0.5℃。

    2.1.8 溫度測(cè)量系統(tǒng)：可時(shí)時(shí)測(cè)量并顯示溫度數(shù)值，分辨率為0.1℃，顯示誤差±0.5℃。

    2.1.9 自動(dòng)切料系統(tǒng)：按照設(shè)置好的時(shí)間間隔和次數(shù)自動(dòng)切料，計(jì)時(shí)單位為秒。

3 所屬器件

    刮刀、裝料漏斗、清洗棒、加料頂桿、口模清理棒及水平儀。

4 儀器安裝

    4.1 儀器開(kāi)箱檢驗(yàn)

儀器在搬運(yùn)過(guò)程中要避免劇烈的振動(dòng)和機(jī)械損傷。

若由于包裝箱體破損使儀器受到損壞，請(qǐng)及時(shí)與相關(guān)運(yùn)輸部門并通知我廠，請(qǐng)操作者不要自行處理。

    4.2 安裝

該儀器應(yīng)安放在牢固平穩(wěn)的水泥臺(tái)上，工作臺(tái)高度為900mm為宜。

5 試驗(yàn)條件

見(jiàn)表2

有關(guān)塑料試驗(yàn)條件按表1序號(hào)選用：

    聚乙烯     2，3，4，6

    聚甲醛     3

    聚笨乙烯   5，7，11，13

    ABS        7，9

    聚丙烯    12，14

    聚碳酸酯  16

    聚酰胺    10，15

    丙烯酸酯   8，11，13

    纖維素酯   2，3

注：共聚、共混合改性等類型的塑料可參照上述分類試驗(yàn)條件選用。

6 試驗(yàn)步驟

    6.1 將水平儀插入料筒內(nèi)，調(diào)整機(jī)身底部的地腳螺釘，直到水平儀上的水準(zhǔn)泡移到水平儀的中心，表明儀器調(diào)至水平，把水平儀取出保存好。

在調(diào)整水平時(shí)，爐體不許通電加熱，以免燒壞水平儀。

    6.2 試樣準(zhǔn)備

試樣形狀：顆粒、粉料、小塊、薄片等形狀。

根據(jù)試樣的預(yù)計(jì)流動(dòng)速率按表3稱取試樣，按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行干燥處理，待儀器顯示到規(guī)定的溫度后加入料筒內(nèi)。

表3

試樣加入量與切樣時(shí)間間隔

注：①易氧化降解的試樣，在裝料前，須用氮?dú)獯祾吡贤病?span lang="EN-US">

    ②流動(dòng)速率在25g/10min以上者，可采用內(nèi)徑小的標(biāo)準(zhǔn)口模。

    6.3 將爐體外手柄沿水平方向向里推到底，然后將口模用清洗棒輕輕放入料筒內(nèi)。注意不要用力過(guò)猛以免將料筒內(nèi)劃傷。

6.4 將活塞套上導(dǎo)向套插入料筒。

6.5 自動(dòng)狀態(tài)下溫度和時(shí)間的設(shè)定

（1）打開(kāi)“電源”同時(shí)按下“自動(dòng)/手動(dòng)”開(kāi)關(guān)，溫控儀和時(shí)間計(jì)數(shù)器進(jìn)入待設(shè)定

狀態(tài)，料筒開(kāi)始加熱。再舉例說(shuō)明，例如我們要在190℃恒溫切料時(shí)間為40s。

（2）溫度設(shè)定：直接在溫控儀上按“△”或“▽”鍵使“SV”窗口值顯示為“190.0

℃”（“PV”窗口顯示工作溫度）

（3）時(shí)間設(shè)定：按“ ”鍵使窗口光標(biāo)移位，在要設(shè)定值的位置按“Δ”鍵使該值

變?yōu)橐O(shè)定的值，本例中，zui后一位設(shè)定為“0”，倒數(shù)第二位設(shè)定為“4”。

（4）則整個(gè)設(shè)定過(guò)程結(jié)束，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到恒溫時(shí)，溫控儀“PV”窗口顯示“190.0℃

并保持不變，達(dá)到規(guī)定溫度后，恒溫至少15min。

注：溫控儀使用詳見(jiàn)“XMT612使用說(shuō)明書”，時(shí)間計(jì)數(shù)器的使用詳見(jiàn)“ZN483-7使用說(shuō)明書”。

待活塞桿下降至下環(huán)形標(biāo)記和料筒口相平時(shí)，按下前面板上的“啟動(dòng)”鍵進(jìn)行預(yù)

切料。此時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作，每隔40s自動(dòng)切割一個(gè)樣條。保留連續(xù)切取無(wú)氣泡樣條三個(gè)。當(dāng)活塞下降到環(huán)形標(biāo)記和料筒口相平時(shí)，按“停止”鍵。樣條尺度在10mm-20mm之間。但以切樣時(shí)間間隔為準(zhǔn)。

6.8 手動(dòng)操作：手動(dòng)操作的溫度控制設(shè)定和時(shí)間間隔設(shè)定等同自動(dòng)操作，只是在切割樣條時(shí)，每隔規(guī)定時(shí)間要按“啟動(dòng)”鍵一次，否則將不進(jìn)行切料操作。

例：40s進(jìn)行一次切割

待活塞下降至下環(huán)形標(biāo)記和料筒口相平時(shí)，按下前面板上的“啟動(dòng)”鍵，進(jìn)行預(yù)切料，切除已流出的樣條，同時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作，當(dāng)下窗口顯示為“40s”時(shí)，按“啟動(dòng)”鍵切料，時(shí)間計(jì)數(shù)器清零并開(kāi)始重新計(jì)數(shù)，再次達(dá)到“40s”時(shí)按“啟動(dòng)”鍵，如此循環(huán)操作。

6.9 樣條冷卻后，置于天平上，分別稱重。

6.10 若所切樣條的重量zui大值和zui小值之差超過(guò)其平均值的10%，則試驗(yàn)重做。

6.11 做完試驗(yàn)后，將手柄向外拉出，可將口模從爐體底部卸出，關(guān)閉“電源”開(kāi)關(guān)，用紗布擦凈口模表面，活塞和料筒，?？子每谀Ｇ謇戆魧⒂嗔享敵龊笥眉啿疾羶?。以上操作都要趁熱進(jìn)行，對(duì)一些難清洗的試樣可適當(dāng)加些潤(rùn)滑物（如硅油、石蠟或其他化學(xué)試劑）輔助清洗。

注：清洗和試驗(yàn)操作中應(yīng)帶隔熱手套，以免燙傷。

7 結(jié)果計(jì)算

7.1 熔體流動(dòng)速率應(yīng)按下式計(jì)算：

MFR=（600xW）/t

式中：MFR——熔體流動(dòng)速率，g/10min

      W——切取樣條重量的算術(shù)平均值，g

      t——切樣時(shí)間間隔，s

7.2 試驗(yàn)結(jié)果取二位有效數(shù)字。

8 試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列各項(xiàng)：

a注明標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GB3682；

b試樣的名稱、物理形狀、牌號(hào)、批號(hào)和生產(chǎn)廠家；

c試樣干燥處理?xiàng)l件；

d標(biāo)準(zhǔn)口模內(nèi)徑、溫度和負(fù)荷；

e試驗(yàn)結(jié)果；

f試驗(yàn)過(guò)程中的異常情況；

g試驗(yàn)人員、試驗(yàn)日期。