ISO 1133-1 تعیین نرخ جریان جرمی مذاب (MFR) و نرخ جریان حجمی مذاب (MVR) ترموپلاستیک‌ها

ISO 1133-1 تعیین نرخ جریان جرمی مذاب (MFR) و نرخ جریان حجمی مذاب (MVR) ترموپلاستیک‌ها

استاندارد "ISO 1133-1 Plastics - تعیین نرخ جریان جرمی مذاب (MFR) و نرخ جریان حجمی مذاب (MVR) ترموپلاستیک‌ها - بخش 1: روش استاندارد" که توسط سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO) تدوین شده است، دو روش برای تعیین نرخ جریان جرمی مذاب (MFR) و نرخ جریان حجمی مذاب (MVR) مواد ترموپلاستیک تحت شرایط دمایی و بار مشخص شده را شرح می‌دهد. روش الف یک روش اندازه‌گیری جرم است. روش ب یک روش اندازه‌گیری جابجایی است.

ISO 1133-1 تعیین نرخ جریان جرمی مذاب (MFR) و نرخ جریان حجمی مذاب (MVR) ترموپلاستیک‌ها

معمولاً شرایط آزمایش برای اندازه‌گیری سرعت جریان مذاب در استاندارد مواد، با ارجاع به این استاندارد، مشخص شده است. شرایط آزمایش که معمولاً برای ترموپلاستیک‌ها استفاده می‌شود، در پیوست استاندارد (پیوست الف) آمده است.

نرخ جریان حجمی مذاب (MVR) به ویژه هنگام مقایسه مواد با محتوای پرکننده متفاوت و ترموپلاستیک‌های پر شده در مقابل پر نشده مفید است. نرخ جریان جرمی مذاب (MFR) را می‌توان از اندازه‌گیری‌های نرخ جریان حجمی مذاب (MVR) و برعکس، در صورتی که چگالی مذاب در دمای آزمایش مشخص باشد، تعیین کرد.

این استاندارد احتمالاً برای ترموپلاستیک‌هایی که رفتار رئولوژیکی آنها در طول اندازه‌گیری تحت تأثیر پدیده‌هایی مانند هیدرولیز (گسیختگی زنجیره)، تراکم و پیوند عرضی قرار می‌گیرد نیز معتبر است، اما تنها در صورتی که این اثر تا حد محدودی باشد و تنها در صورتی که تکرارپذیری و تجدیدپذیری در محدوده قابل قبولی باشند.

این استاندارد برای موادی که رفتار رئولوژیکی آنها در طول آزمایش به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار می‌گیرد، مناسب نیست. در چنین مواردی، استاندارد ISO 1133-2 اعمال می‌شود.

نرخ‌های برش مورد استفاده در این روش‌ها بسیار پایین‌تر از نرخ‌های برش مورد استفاده در شرایط پردازش معمولی است و بنابراین، داده‌های به‌دست‌آمده برای ترموپلاستیک‌های مختلف با استفاده از این روش‌ها ممکن است همیشه با رفتار آنها در حین پردازش همبستگی نداشته باشد. هر دو روش در درجه اول برای کنترل کیفیت استفاده می‌شوند.

برای اهداف این استاندارد، اصطلاحات و تعاریف زیر اعمال می شود:

  • نرخ جریان جرمی مذاب، نرخی است که رزین مذاب از طریق یک قالب با طول و قطر مشخص تحت شرایط مشخص دما، بار و موقعیت پیستون در سیلندر یک پلاستومتر اکستروژن اکسترود می‌شود. این نرخ با توجه به جرم اکسترود شده در یک زمان مشخص تعیین می‌شود. نرخ جریان جرمی بر حسب گرم در هر 10 دقیقه بیان می‌شود.
  • نرخ جریان حجمی مذاب، نرخی است که رزین مذاب از طریق یک قالب با طول و قطر مشخص تحت شرایط مشخص دما، بار و موقعیت پیستون در سیلندر یک پلاستومتر اکستروژن اکسترود می‌شود. این نرخ با حجم اکسترود شده در یک زمان مشخص تعیین می‌شود. نرخ جریان حجمی مذاب بر حسب سانتی‌متر مکعب در هر 10 دقیقه بیان می‌شود.
  • بار، نیروی ترکیبی اعمال شده توسط جرم پیستون و هرگونه وزن یا وزن‌های اضافی مشخص شده توسط شرایط آزمایش است. بار بر حسب کیلوگرم به عنوان جرم اعمال شده توسط آن بیان می‌شود.
  • یک نمونه فشرده پیش‌شکل‌گرفته، نمونه آزمایشی است که به صورت یک نمونه پلیمری فشرده تهیه می‌شود. برای اطمینان از ورود سریع نمونه به داخل سیلندر و اکسترود بدون حفره، ممکن است لازم باشد نمونه‌ها، ابتدا به صورت پودر یا پولک، پیش‌شکل‌گرفته و در یک نمونه فشرده قرار داده شوند.
  • تاریخچه زمانی-دمایی، تاریخچه دما و زمانی است که نمونه در طول آزمایش، از جمله آماده‌سازی نمونه، در معرض آن قرار گرفته است.
  • قالب استاندارد، قالبی با طول اسمی ۸۰۰۰ میلی‌متر و قطر سوراخ اسمی ۲۰۹۵ میلی‌متر است.
  • قالب نیم سایز، قالبی با طول اسمی ۴۰۰۰ میلی‌متر و قطر اسمی سوراخ ۱۰۵۰ میلی‌متر است.
  • پلاستیک‌های حساس به رطوبت، پلاستیک‌هایی با خواص رئولوژیکی حساس به میزان رطوبت هستند. این پلاستیک‌ها هنگامی که آب جذب شده جذب شده و بالاتر از دمای انتقال شیشه‌ای (برای پلاستیک‌های آمورف) یا نقطه ذوب (برای پلاستیک‌های نیمه بلوری) گرم می‌شود، دچار هیدرولیز می‌شوند و در نتیجه جرم مولی و در نتیجه ویسکوزیته مذاب کاهش یافته و سرعت جریان جرمی مذاب (MFR) و سرعت جریان حجمی مذاب (MVR) افزایش می‌یابد.

نرخ جریان جرمی مذاب (MFR) و نرخ جریان حجمی مذاب (MVR) با عبور ماده مذاب از یک سیلندر پلاستومتر از میان یک قالب با طول و قطر مشخص تحت شرایط دما و بار از پیش تعیین شده تعیین می‌شوند.

برای اندازه‌گیری MFR (روش الف)، بخش‌های زمان‌بندی‌شده‌ی اکسترود وزن می‌شوند و برای محاسبه‌ی نرخ اکستروژن بر حسب گرم در 10 دقیقه استفاده می‌شوند. برای اندازه‌گیری MVR (روش ب)، مسافتی که پیستون در یک زمان مشخص حرکت می‌کند، یا زمانی که طول می‌کشد پیستون مسافت مشخصی را طی کند، ثبت شده و برای محاسبه‌ی نرخ اکستروژن بر حسب سانتی‌متر مکعب در 10 دقیقه استفاده می‌شود. اگر چگالی مذاب ماده در دمای آزمایش مشخص باشد، MVR را می‌توان به MFR و برعکس تبدیل کرد. چگالی مذاب در دما و فشار آزمایش مورد نیاز است. در عمل، فشار کم است و مقادیر به‌دست‌آمده در دمای آزمایش و فشار محیط کافی هستند.

استاندارد ISO 1133-1 ضروری است زیرا روشی یکنواخت و قابل اعتماد برای تعیین نرخ جریان جرمی مذاب (MFR) و نرخ جریان حجمی مذاب (MVR) مواد ترموپلاستیک ارائه می‌دهد. این اندازه‌گیری‌ها برای کنترل کیفیت، مقایسه مواد و رفتار پردازش در صنعت پلاستیک بسیار مهم هستند.

این استاندارد به دلایل زیر مهم تلقی می‌شود:

  • استانداردسازی در سطح صنعت: بدون یک روش ثابت مانند استاندارد ISO 1133-1، آزمایشگاه‌ها یا تولیدکنندگان مختلف ممکن است نتایج متفاوتی برای یک ماده مشابه به دست آورند و مقایسه‌ها را غیرقابل اعتماد کنند.
  • ارزیابی فرآیندپذیری: MFR و MVR شاخص‌هایی از ویسکوزیته و رفتار جریان پلیمر هنگام ذوب شدن هستند که به پیش‌بینی عملکرد آن در طی روش‌های فرآیندی مانند قالب‌گیری تزریقی یا اکستروژن کمک می‌کنند.
  • مشخصات و ثبات مواد: تولیدکنندگان از نرخ جریان جرمی مذاب (MFR) و نرخ جریان حجمی مذاب (MVR) استفاده می‌کنند تا اطمینان حاصل کنند که هر دسته از پلاستیک دارای خواص جریان ثابت لازم برای حفظ کیفیت محصول است.
  • انطباق با مقررات و قراردادها: بسیاری از استانداردهای محصول و مشخصات مشتری برای تعریف محدوده‌های سرعت جریان قابل قبول برای مواد، به استاندارد ISO 1133-1 مراجعه می‌کنند.
  • طراحی و شبیه‌سازی: مهندسان برای مدل‌سازی رفتار جریان در ابزارها و قالب‌ها، که بر طراحی و عملکرد محصول تأثیر می‌گذارد، به داده‌های دقیق MFR/MVR متکی هستند.

در همین حال، استاندارد ISO 1133-1 برای استفاده روزمره در اکثر کاربردها مناسب است. در مقابل، استاندارد ISO 1133-2 هنگام برخورد با موادی که ممکن است در شرایط آزمایش تخریب، پیوند عرضی یا تغییر دیگری داشته باشند، اهمیت دارد.

سازمان ما که سال‌هاست از طریق طیف گسترده‌ای از فعالیت‌های آزمایش، اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی، از کسب‌وکارها در تمام بخش‌ها پشتیبانی می‌کند، دارای تیمی قوی از کارکنان است که از نزدیک پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کنند و دائماً در حال بهبود خود هستند. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش مطابق با استاندارد ISO 1133-1 پلاستیک‌ها - تعیین نرخ جریان جرمی مذاب (MFR) و نرخ جریان حجمی مذاب (MVR) ترموپلاستیک‌ها - بخش 1: روش استاندارد ارائه می‌دهیم.

واتساپ