Приборы для определения показателя текучести расплава (экструзионные пластомеры)

Что такое экструзионный пластомер?

В российском стандарте ГОСТ 11645-73 для прибора для определения показателя текучести расплава используется название «экструзионный пластомер», хотя на практике более часто применяют слово пластометр. Также зачастую применяют английские выражения Melt Indexer, Melt Flow Indexer, Melt Flow Tester.
Экструзионный пластометр представляет собой прибор, состоящий из экструзионной камеры, поршня, капилляра и грузов.

Показатель текучести расплава (ПТР, MFR, индекс расплава, скорость течения расплава)

Показатель текучести расплава определяется как масса материала, экструдированного за определенное время через стандартную фильеру при заданных условиях испытания (давлении и температуре) и измеряется в г/10мин. ПТР является основной характеристикой реологических свойств термопластов и служит главным инструментом контроля качества полиолефинов (полипропилена и полиэтилена), ABS-сополимеров и других материалов. Значения показателя текучести расплава пластиков регламентировано стандартами и должно находиться в допустимых пределах.

Кроме того, показатель текучести расплава является структурно-чувствительной величиной, связанной со средней молекулярной массой полимера.

Стандартные методы определения показателя текучести расплава – ГОСТ 11645, ASTM D1238, ISO 1133 .

Требования к условиям испытаний, нагрузке, фильере определяются различными национальными и международными стандартами, регламентирующими как сам метод испытаний (ГОСТ 11645-73, ASTM D1238, ASTM D3364, ISO 1133), так и метод испытаний на конкретный материал согласно техническим условиям (ГОСТ 16338-85 «Полиэтилен низкого давления. Технические условия», ГОСТ 26996-86 «Полипропилен и сополимеры пропилена. Технические условия» и другие).

В отличие от российского ГОСТ 11645-73, американский стандарт ASTM D1238 и международный ISO 1133 предусматривают также:
- автоматическое определение объёмного показателя текучести расплава (измеряется в см³/10мин) с применением датчика перемещения поршня в соответствии с процедурой B стандартов ASTM D1238 и ISO 1133;
- определение соотношения показателей текучести расплава при разных нагрузках в ходе одного испытания FRR (Flow Rate Ratio) в соответствии с процедурой D стандарта ASTM D1238 и п.10 ISO 1133.

Экструзионные пластометры компании Goettfert (Германия)

Приборы для определения показателя текучести (индекса) расплава серии mi.2 компании Goettfert позволяют определять ПТР согласно всем указанным стандартам. Модульное исполнение приборов серии mi.2 дает возможность пользователю приобрести бюджетную модель mi2.1 и проводить испытания одиночным грузом, но оставляет возможность в будущем дооснастить прибор подъемником (mi2.2), магазином весов с устройством для выбора нагрузки (mi2.3), дополнительными грузами, моторизованным устройством для отрезки экструдата, заглушкой для высокотекучих материалов, прибором для контроля разбухания полимера и прочими опциями.
Приборы этой серии подходят для лабораторий, занимающихся входным контролем. Автоматический пластомер MI-3 имеет дополнительные преимущества перед mi.2-серией в виде более точного датчика перемещения, предустановленного набора грузов и автоматизации процесса выполнения испытаний.
Пластомер MI-3 используется чаще всего на крупных предприятиях-производителях полимеров для непрерывного контроля качества продукции.

Приборы для определения ПТР ЛАБ-ПТР-02 и ЛАБ-ПТР-11

Прибор ЛАБ-ПТР-02 серии LOIP производства нашей компании был запущен с серию в 2017 году. Пластометры ЛАБ-ПТР - это простые и надежные аппараты с ручным измерением массы эктрудированного полимера. Они рассчитан на испытания при входном контроле полимерного сырья в соответствии с ГОСТ 11645-73, и процедурой A стандартов ASTM D1238 и ISO 1133.

Определение FRR (Flow Rate Ratio) по методу D стандарта ASTM D1238

FRR (Flow Rate Ratio) - это соотношение ПТР при более высокой нагрузке к ПТР при более низкой нагрузке. FRR характеризует снижение вязкости при увеличении скорости сдвига. Таким образом FRR используют для характеристики молекулярно-массового распределения пробы материала. Молекулярно-массовое распределение оказывает существенное влияние на макроскопические свойства полимеров, и прежде всего, на механические. Знание молекулярно-массового распределения дает дополнительную информацию о механизмах образования и превращения макромолекул в процессе полимеризации. Полностью автоматический прибор для определения показателя текучести расплава mi40 позволяет помимо обычных процедур стандарта ASTM D1238 (процедуры A, B и C) определять и показатель FRR (процедура D).
Российский ГОСТ 16338-85 на полиэтилен низкого давления предписывает для контроля качества ПЭНД, кроме показателя ПТР, также определять отношение показателей текучести расплава ПТР_21,6/ПТР₅ при нагрузках 21,6 кг и 5 кг, т.е. FRR (п. 5.15 ГОСТ 16338-85).