Kaedah Ujian Standard ASTM D1238 untuk Kadar Aliran Lebur Termoplastik oleh Plastometri Penyemperitan

Standard "Kaedah Ujian Standard ASTM D1238 untuk Kadar Aliran Lebur Termoplastik oleh Plastometer Penyemperitan" yang dibangunkan oleh Persatuan Pengujian dan Bahan Amerika (ASTM) menerangkan kaedah ujian untuk menentukan kadar penyemperitan resin termoplastik cair menggunakan plastometer penyemperitan.

Selepas tempoh prapemanasan yang ditentukan, resin diekstrusi melalui acuan dengan panjang dan diameter lubang yang ditentukan di bawah keadaan suhu, beban dan kedudukan omboh yang ditentukan dalam tong. Empat prosedur diterangkan dalam piawaian ini. Prosedur ini telah menghasilkan keputusan yang setanding dalam ukuran bulat antara makmal pelbagai bahan:

• Prosedur A digunakan untuk menentukan kadar aliran leburan (MFR) bahan termoplastik. Unit ukuran ialah gram bahan setiap 10 minit. Ia adalah berdasarkan pengukuran jisim bahan yang tersemperit daripada acuan dalam tempoh masa tertentu. Ia biasanya digunakan untuk bahan dengan kadar aliran cair antara 0,15 dan 50 g/10 minit.
• Prosedur B ialah ukuran bermasa secara automatik yang digunakan untuk menentukan kadar aliran leburan (MFR) dan kadar isipadu leburan (MVR) bahan termoplastik. Pengukuran MFR yang dibuat dengan Prosedur B dilaporkan dalam g/10 minit. Ukuran MVR dilaporkan dalam sentimeter padu/sepuluh minit. Pengukuran Prosedur B adalah berdasarkan penentuan isipadu bahan yang tersemperit daripada acuan dalam tempoh masa tertentu. Isipadu ditukar kepada ukuran jisim dengan mendarabkan hasil dengan ketumpatan leburan bahan. Prosedur B biasanya digunakan untuk bahan dengan kadar aliran cair antara 0,50 hingga 1500 g/10 minit.
• Prosedur C ialah pengukuran bermasa automatik yang digunakan untuk menentukan kadar aliran cair (MFR) bahan poliolefin. Ia biasanya digunakan sebagai alternatif kepada Prosedur B pada sampel dengan kadar aliran cair lebih daripada 75 g/10 min. Prosedur C melibatkan penggunaan acuan yang diubah suai, sering dirujuk sebagai acuan separuh, yang mempunyai separuh ketinggian dan separuh diameter dalam acuan standard yang dinyatakan untuk digunakan dalam Prosedur A dan Prosedur B, dengan itu mengekalkan nisbah panjang-ke-diameter yang sama. Prosedur ujian adalah serupa dengan Prosedur B, tetapi tidak boleh diandaikan bahawa keputusan yang diperoleh dengan Prosedur C adalah separuh daripada yang diperolehi dengan Prosedur B.
• Prosedur D ialah ujian berbilang berat, sering dirujuk sebagai ujian "Nisbah Kadar Aliran" (FRR). Prosedur D direka untuk membolehkan penentuan MFR dibuat pada beban bahan menggunakan dua atau tiga beban ujian yang berbeza (menambah atau mengurangkan beban semasa ujian). FRR ialah nombor tanpa dimensi yang diperoleh dengan membahagikan MFR pada beban ujian yang lebih tinggi dengan MFR pada beban ujian yang lebih rendah. Keputusan daripada ujian berat berbilang tidak boleh dibandingkan secara langsung dengan keputusan daripada Prosedur A atau Prosedur B.

Polimer dengan kadar aliran cair kurang daripada 0,15 atau lebih daripada 900 g/10 min boleh diuji menggunakan prosedur dalam kaedah ujian ini, tetapi data ketepatan belum dibangunkan. Ketumpatan lebur ialah ketumpatan bahan dalam keadaan cairnya. Ia tidak boleh dikelirukan dengan nilai ketumpatan standard untuk bahan. Kaedah ujian dan ISO 1133 ini menangani topik yang sama tetapi berbeza dalam kandungan teknikal.

Kaedah ujian ini amat berguna untuk ujian kawalan kualiti pada termoplastik. Data yang dihasilkan oleh kaedah ujian ini berfungsi untuk menunjukkan keseragaman kadar aliran polimer seperti yang dilakukan dalam satu larian. Ia tidak boleh digunakan sebagai penunjuk keseragaman sifat lain tanpa korelasi yang sah dengan data daripada ujian lain.

Kadar alir yang diperoleh dengan plastometer penyemperitan bukanlah sifat polimer asas. Ia adalah parameter yang ditakrifkan secara eksperimen yang dipengaruhi secara kritikal oleh struktur fizikal dan molekul polimer dan keadaan pengukuran. Sifat reologi leburan polimer bergantung kepada beberapa pembolehubah. Nilai-nilai pembolehubah yang didedahkan dalam ujian ini boleh berbeza dengan ketara daripada nilai-nilai dalam proses berskala besar, mengakibatkan data yang tidak berkait secara langsung dengan tingkah laku pemprosesan.

Ringkasnya, ASTM D1238 menggariskan kaedah ujian yang digunakan untuk menentukan kadar aliran cair (MFR) atau indeks aliran cair (MFI) polimer termoplastik. Kaedah ujian ini penting untuk kawalan kualiti dan perbandingan bahan dalam industri plastik. Tujuan utama piawaian ini adalah untuk mengukur betapa mudahnya polimer termoplastik cair dan mengalir di bawah keadaan suhu dan tekanan tertentu. Kadar aliran cair ialah penunjuk utama kelikatan polimer dan berkaitan secara langsung dengan kebolehprosesannya semasa penyemperitan, pengacuan suntikan dan proses pembuatan lain.

Piawaian ASTM D1238 digunakan untuk pelbagai jenis resin termoplastik, termasuk:

• Polietilena (PE)
• Polipropilena (PP)
• Polistirena (PS)
• Polikarbonat (PC)
• Akrilonitril butadiena stirena (ABS)
• Plastik biasa dan khusus lain

Piawaian ini menyediakan prosedur untuk mengukur kadar penyemperitan resin cair melalui acuan dengan dimensi tertentu di bawah keadaan beban dan suhu yang ditetapkan. Prosedur utama ialah:

• Prosedur A: Menyediakan pemasaan dan penimbangan manual. Bahan tersemperit selama 10 minit. Ia sesuai untuk bahan dengan kadar aliran cair antara 0,15 dan 50 g/10 min.
• Prosedur B: Menyediakan pemasaan dan pemotongan automatik menggunakan penderia gerakan omboh. Sesuai untuk ketepatan dan automasi yang lebih tinggi. Sesuai untuk bahan dengan kadar aliran rendah atau tinggi.
• Prosedur C: Ujian berbilang beban menggunakan beban berjujukan. Juga dikenali sebagai nisbah isipadu cair (MVR), ia membantu menganalisis gelagat aliran dalam keadaan ricih yang berbeza-beza.

Parameter asas ditentukan seperti berikut:

• Suhu ujian (cth. 190 darjah untuk PE, 230 darjah untuk PP)
• Beban ujian (biasanya 2,16 kg, 5 kg atau 10 kg bergantung pada jenis resin)
• Dimensi acuan: Acuan standard dengan diameter 2,095 mm dan panjang 8,000 mm

Peralatan yang digunakan dalam ujian termasuk:

• Plasmeter penyemperitan (juga dikenali sebagai pengindeks cair)
• Acuan dan omboh
• Penimbang berat (ketepatan tinggi)
• Pemasa (manual atau automatik)
• Alat pemotong atau pemotong automatik

Bidang penggunaan piawaian ini ialah:

• Kawalan kualiti dalam pengeluaran polimer
• Perbandingan parti demi parti
• Pemilihan bahan untuk aplikasi tertentu
• Pengoptimuman proses dalam pengacuan dan penyemperitan
• Pensijilan dan pematuhan spesifikasi

Kelebihan kaedah ujian ini ialah:

• Ia mudah dan cepat
• Kos efektif
• Memerlukan penyediaan sampel yang minimum
• Menyediakan data berharga untuk pengilang dan pereka bentuk

Had kaedah ujian ini termasuk:

• Tidak sesuai untuk plastik termoset
• Tidak mewakili kadar gelinciran pemesinan sebenar
• Tingkah laku aliran pada satu suhu/beban mungkin tidak menangkap sifat reologi penuh

Hasilnya, piawaian ASTM D1238 ialah piawaian asas dalam industri polimer dan memberikan pandangan kritikal tentang sifat aliran resin termoplastik.

Organisasi kami, yang telah menyokong perniagaan merentas semua sektor selama bertahun-tahun melalui pelbagai aktiviti ujian, pengukuran, analisis dan penilaian, mempunyai pasukan pekerja yang kukuh yang mengikuti perkembangan global dalam sains dan teknologi dan sentiasa meningkatkan diri mereka. Dalam konteks ini, kami juga menyediakan perkhidmatan ujian mengikut "Kaedah Ujian Standard ASTM D1238 untuk Kadar Aliran Lebur Termoplastik Menggunakan Plastometer Penyemperitan."