Der Schmelzflussindex (MFI) oder die Schmelzflussrate (Schmelzvolumenverhältnis, MFR) ist ein Maß für die Fließeigenschaften eines gegebenen Polymers, auch bekannt als rheologische Eigenschaften, im Schmelzzustand unter einem bekannten angelegten Druck. Der MFI-Wert gibt die Polymermenge an, die aus einer bekannten spezifischen Düse extrudiert wird, ausgedrückt als Menge in g/10 Minuten oder als Schmelzvolumengeschwindigkeit in cm³/3 Minuten.
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Da Polymere aus unterschiedlich langen Polymermolekülketten bestehen, bestimmt die Kettenlänge die Fließeigenschaften. Da es schwierig ist, die exakte Kettenlänge während der Polymerisation zu steuern, beeinflusst die resultierende Mischung oder Verteilung der Kettenlängen, auch als Molekulargewichtsverteilung bekannt, die resultierenden Fließeigenschaften. Diese Molekulargewichtsverteilung leistet neben anderen Faktoren auch einen wichtigen Beitrag zu den physikalischen und mechanischen Eigenschaften des resultierenden Polymers.
Das Grundprinzip des Schmelzflussindex ist einfach. Das Polymerharz, Flocken oder Pulver werden in eine erhitzte Trommel eingeführt, deren Boden eine Form mit einem bekannten Lochdurchmesser ist. Die Standard-Lochmatrize hat einen Durchmesser von 2.095 mm. Wenn das Polymergranulat in die Form eingeführt wird, ist es wichtig sicherzustellen, dass alle eingeschlossene Luft durch Manipulieren des Granulats entfernt wird, da jeglicher Lufteinschluss zu fehlerhaften Ergebnissen führt. Wenn die Form gefüllt ist, wird ein Kolben mit bekanntem Eigengewicht in den Zylinder eingesetzt. Extrudierte Proben werden geschnitten und gewogen, um den Schmelzflussindex zu berechnen.
Änderungen des Schmelzindexwertes beim eingehenden Material können sich nachteilig auf Produktivität und Qualität auswirken. Daher ist es sehr wichtig, das Material zu testen, um sicherzustellen, dass die Qualitätsstandards eingehalten werden.
Der Schmelzflussindex ist das Extrudatvolumen, ausgedrückt in g/10 Minuten, und die Schmelzflussrate in cm3/10 Minuten.
Es gibt zwei gemeinsame internationale Standards, auf die für MFI- und MVR-Tests verwiesen wird:
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