ISO 1133-1 Penentuan Laju Aliran Massa Lelehan (MFR) dan Laju Aliran Volume Lelehan (MVR) Termoplastik

Standar "ISO 1133-1 Plastik - Penentuan Laju Aliran Massa Leleh (MFR) dan Laju Aliran Volume Leleh (MVR) Termoplastik - Bagian 1: Metode Standar" yang dikembangkan oleh Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO) menjelaskan dua prosedur untuk menentukan laju aliran massa lebur (MFR) dan laju aliran volume lebur (MVR) bahan termoplastik pada kondisi suhu dan beban tertentu. Prosedur A adalah metode pengukuran massa. Prosedur B adalah metode pengukuran perpindahan.

Biasanya, kondisi uji untuk mengukur laju alir lelehan ditentukan dalam standar material, dengan mengacu pada standar ini. Kondisi uji yang biasanya digunakan untuk termoplastik tercantum dalam lampiran standar (Lampiran A).

Laju alir volume leleh (MVR) sangat berguna ketika membandingkan material dengan kandungan pengisi yang berbeda dan termoplastik yang terisi versus tidak terisi. Laju alir massa leleh (MFR) dapat ditentukan dari pengukuran laju alir volume leleh (MVR), dan sebaliknya, jika densitas leleh pada suhu uji diketahui.

Standar ini juga kemungkinan berlaku untuk termoplastik di mana perilaku reologi dipengaruhi selama pengukuran oleh fenomena seperti hidrolisis (putusnya rantai), kondensasi, dan ikatan silang, tetapi hanya jika efeknya terbatas dan hanya jika pengulangan dan reproduktifitas berada dalam rentang yang dapat diterima.

Standar ini tidak cocok untuk material yang perilaku reologinya terpengaruh secara signifikan selama pengujian. Dalam kasus tersebut, ISO 1133-2 berlaku.

Laju pemotongan yang digunakan dalam metode ini jauh lebih rendah daripada laju pemotongan yang digunakan dalam kondisi pemrosesan normal, sehingga data yang diperoleh untuk berbagai termoplastik menggunakan metode ini mungkin tidak selalu berkorelasi dengan perilakunya selama pemrosesan. Kedua metode ini terutama digunakan untuk pengendalian kualitas.

Untuk tujuan standar ini, istilah dan definisi berikut berlaku:

• Laju aliran massa lelehan adalah laju resin cair yang diekstrusi melalui cetakan dengan panjang dan diameter tertentu pada kondisi suhu, beban, dan posisi piston tertentu di dalam silinder plastometer ekstrusi. Laju ini ditentukan oleh massa yang diekstrusi selama waktu tertentu. Laju aliran massa dinyatakan dalam gram per 10 menit.
• Laju aliran volume lelehan adalah laju resin cair yang diekstrusi melalui cetakan dengan panjang dan diameter tertentu pada kondisi suhu, beban, dan posisi piston tertentu di dalam silinder plastometer ekstrusi. Laju ini ditentukan oleh volume yang diekstrusi selama waktu tertentu. Laju aliran volume lelehan dinyatakan dalam sentimeter kubik per 10 menit.
• Beban adalah gaya gabungan yang dihasilkan oleh massa piston dan setiap bobot tambahan yang ditentukan oleh kondisi pengujian. Beban dinyatakan dalam kilogram sebagai massa yang dihasilkannya.
• Beban tekan preformed adalah sampel uji yang disiapkan sebagai beban tekan dari sampel polimer. Untuk memastikan penyisipan sampel yang cepat ke dalam lubang silinder dan ekstrudat bebas rongga, sampel mungkin perlu dibentuk preform, awalnya dalam bentuk bubuk atau serpihan, menjadi beban tekan.
• Riwayat waktu-suhu adalah riwayat suhu dan waktu di mana sampel terpapar selama pengujian, termasuk persiapan sampel.
• Cetakan standar adalah cetakan dengan panjang nominal 8.000 mm dan diameter lubang nominal 2.095 mm.
• Cetakan setengah ukuran adalah cetakan dengan panjang nominal 4.000 mm dan diameter lubang nominal 1.050 mm.
• Plastik peka kelembapan adalah plastik dengan sifat reologi yang sensitif terhadap kadar air. Plastik ini mengalami hidrolisis ketika air yang diserap dan dipanaskan di atas suhu transisi gelasnya (untuk plastik amorf) atau titik lelehnya (untuk plastik semikristalin). Hal ini mengakibatkan penurunan massa molar dan, akibatnya, penurunan viskositas lelehan serta peningkatan laju alir massa lelehan (MFR) dan laju alir volume lelehan (MVR).

Laju aliran massa lelehan (MFR) dan laju aliran volume lelehan (MVR) ditentukan dengan mengekstruksi material cair dari silinder plastometer melalui cetakan dengan panjang dan diameter tertentu dalam kondisi suhu dan beban yang telah ditentukan.

Untuk mengukur MFR (prosedur A), segmen ekstrudat yang telah diukur waktunya ditimbang dan digunakan untuk menghitung laju ekstrusi dalam gram per 10 menit. Untuk mengukur MVR (prosedur B), jarak yang ditempuh piston dalam waktu tertentu, atau waktu yang dibutuhkan piston untuk menempuh jarak tertentu, dicatat dan digunakan untuk menghitung laju ekstrusi dalam sentimeter kubik per 10 menit. Jika densitas leleh material pada suhu uji diketahui, MVR dapat dikonversi menjadi MFR dan sebaliknya. Densitas leleh diperlukan pada suhu dan tekanan uji. Dalam praktiknya, tekanan rendah, dan nilai yang diperoleh pada suhu uji dan tekanan sekitar sudah memadai.

Standar ISO 1133-1 sangat penting karena menyediakan metode yang seragam dan andal untuk menentukan laju alir massa leleh (MFR) dan laju alir volume leleh (MVR) material termoplastik. Pengukuran ini krusial untuk pengendalian mutu, perbandingan material, dan perilaku pemrosesan dalam industri plastik.

Standar ini dianggap penting karena alasan berikut:

• Standarisasi di seluruh industri: Tanpa metode yang konsisten seperti standar ISO 1133-1, laboratorium atau produsen yang berbeda dapat memperoleh hasil yang berbeda untuk bahan yang sama, sehingga perbandingan tidak dapat diandalkan.
• Penilaian kemampuan proses: MFR dan MVR adalah indikator viskositas dan perilaku aliran polimer saat dicairkan, yang membantu memprediksi bagaimana kinerjanya selama metode pemrosesan seperti pencetakan injeksi atau ekstrusi.
• Spesifikasi dan konsistensi material: Produsen menggunakan laju aliran massa leleh (MFR) dan laju aliran volume leleh (MVR) untuk memastikan setiap batch plastik memiliki sifat aliran konsisten yang diperlukan untuk menjaga kualitas produk.
• Kepatuhan peraturan dan kontrak: Banyak standar produk dan spesifikasi pelanggan merujuk ke ISO 1133-1 untuk menentukan rentang laju aliran yang dapat diterima untuk material.
• Desain dan simulasi: Insinyur mengandalkan data MFR/MVR yang akurat untuk memodelkan perilaku aliran dalam peralatan dan cetakan, yang memengaruhi desain dan kinerja produk.

Sementara itu, standar ISO 1133-1 cocok untuk penggunaan sehari-hari di sebagian besar aplikasi. Sebaliknya, standar ISO 1133-2 penting ketika menangani material yang dapat terdegradasi, mengalami ikatan silang, atau berubah dalam kondisi pengujian.

Organisasi kami, yang telah mendukung bisnis di semua sektor selama bertahun-tahun melalui beragam kegiatan pengujian, pengukuran, analisis, dan evaluasi, memiliki tim karyawan yang tangguh yang senantiasa mengikuti perkembangan global dalam sains dan teknologi serta terus meningkatkan diri. Dalam konteks ini, kami juga menyediakan layanan pengujian sesuai dengan ISO 1133-1 Plastik - Penentuan Laju Aliran Massa Leleh (MFR) dan Laju Aliran Volume Leleh (MVR) Termoplastik - Bagian 1: Metode Standar.