ISO 1133-1 Stanovenie hmotnostného prietoku taveniny (MFR) a objemového prietoku taveniny (MVR) termoplastov

Norma „ISO 1133-1 Plasty – Stanovenie hmotnostného prietoku taveniny (MFR) a objemového prietoku taveniny (MVR) termoplastov – Časť 1: Štandardná metóda“, ktorú vypracovala Medzinárodná organizácia pre normalizáciu (ISO), opisuje dva postupy na stanovenie hmotnostného prietoku taveniny (MFR) a objemového prietoku taveniny (MVR) termoplastických materiálov za špecifikovaných teplotných a zaťažovacích podmienok. Postup A je metóda merania hmotnosti. Postup B je metóda merania posunu.

Skúšobné podmienky na meranie rýchlosti toku taveniny sú zvyčajne špecifikované v materiálovej norme s odkazom na túto normu. Skúšobné podmienky bežne používané pre termoplasty sú uvedené v prílohe normy (príloha A).

Objemový tok taveniny (MVR) je obzvlášť užitočný pri porovnávaní materiálov s rôznym obsahom plniva a plnených a neplnených termoplastov. Hmotnostný tok taveniny (MFR) možno určiť z meraní objemového prietoku taveniny (MVR) a naopak, ak je známa hustota taveniny pri testovacej teplote.

Táto norma bude pravdepodobne platná aj pre termoplasty, ktorých reologické správanie je počas merania ovplyvnené javmi, ako je hydrolýza (prerušenie reťazca), kondenzácia a zosieťovanie, ale iba ak je tento vplyv obmedzený a iba ak je opakovateľnosť a reprodukovateľnosť v prijateľnom rozsahu.

Táto norma nie je vhodná pre materiály, ktorých reologické správanie je počas skúšania významne ovplyvnené. V takýchto prípadoch platí norma ISO 1133-2.

Rýchlosti rezania používané pri týchto metódach sú oveľa nižšie ako rýchlosti používané za bežných podmienok spracovania, a preto údaje získané pre rôzne termoplasty pomocou týchto metód nemusia vždy korelovať s ich správaním počas spracovania. Obe metódy sa používajú predovšetkým na kontrolu kvality.

Na účely tohto štandardu platia nasledujúce pojmy a definície:

• Hmotnostný prietok taveniny je rýchlosť, akou sa roztavená živica vytláča cez matricu so špecifikovanou dĺžkou a priemerom za špecifikovaných podmienok teploty, zaťaženia a polohy piestu vo valci extrúzneho plastometra. Rýchlosť je určená hmotnosťou vytláčanou za špecifikovaný čas. Hmotnostný prietok sa vyjadruje v gramoch za 10 minút.
• Objemový prietok taveniny je rýchlosť, akou sa roztavená živica vytláča cez matricu so špecifikovanou dĺžkou a priemerom za špecifikovaných podmienok teploty, zaťaženia a polohy piestu vo valci extrúzneho plastometra. Rýchlosť je určená objemom vytláčaným za špecifikovaný čas. Objemový prietok taveniny sa vyjadruje v kubických centimetroch za 10 minút.
• Zaťaženie je kombinovaná sila vyvíjaná hmotnosťou piestu a akoukoľvek dodatočnou hmotnosťou alebo hmotnosťami určenými skúšobnými podmienkami. Zaťaženie sa vyjadruje v kilogramoch ako hmotnosť, ktorú vyvíja.
• Vopred tvarovaná stlačená dávka je skúšobná vzorka pripravená ako stlačená dávka polymérnej vzorky. Na zabezpečenie rýchleho vloženia vzorky do otvoru valca a extrudátu bez dutín môže byť potrebné vopred tvarovať vzorky, spočiatku vo forme prášku alebo vločiek, do stlačenej dávky.
• Priebeh času a teploty je priebeh teploty a času, ktorým bola vzorka vystavená počas testovania, vrátane prípravy vzorky.
• Štandardná forma je forma s menovitou dĺžkou 8 000 mm a menovitým priemerom otvoru 2 095 mm.
• Forma polovičnej veľkosti je forma s menovitou dĺžkou 4 000 mm a menovitým priemerom otvoru 1 050 mm.
• Plasty citlivé na vlhkosť sú plasty s reologickými vlastnosťami, ktoré sú citlivé na obsah vlhkosti. Podliehajú hydrolýze, keď sa absorbovaná voda absorbuje a zahreje nad teplotu skleného prechodu (pre amorfné plasty) alebo bod topenia (pre semikryštalické plasty), čo vedie k zníženiu molárnej hmotnosti a následne k zníženiu viskozity taveniny a zvýšeniu hmotnostného prietoku taveniny (MFR) a objemového prietoku taveniny (MVR).

Hmotnostný prietok taveniny (MFR) a objemový prietok taveniny (MVR) sa určujú vytláčaním roztaveného materiálu z plastometrického valca cez matricu so stanovenou dĺžkou a priemerom za vopred stanovených podmienok teploty a zaťaženia.

Na meranie MFR (postup A) sa časovo merané segmenty extrudátu odvážia a použijú sa na výpočet rýchlosti extrúzie v gramoch za 10 minút. Na meranie MVR (postup B) sa zaznamená vzdialenosť, ktorú piest prejde za určený čas, alebo čas, ktorý piest potrebuje na posunutie o určenú vzdialenosť, a použije sa na výpočet rýchlosti extrúzie v kubických centimetroch za 10 minút. Ak je známa hustota taveniny materiálu pri testovacej teplote, MVR sa môže previesť na MFR a naopak. Hustota taveniny sa vyžaduje pri testovacej teplote a tlaku. V praxi je tlak nízky a postačujú hodnoty získané pri testovacej teplote a okolitom tlaku.

Norma ISO 1133-1 je nevyhnutná, pretože poskytuje jednotnú a spoľahlivú metódu na stanovenie hmotnostného prietoku taveniny (MFR) a objemového prietoku taveniny (MVR) termoplastických materiálov. Tieto merania sú kľúčové pre kontrolu kvality, porovnávanie materiálov a správanie sa pri spracovaní v plastikárskom priemysle.

Táto norma sa považuje za dôležitú z nasledujúcich dôvodov:

• Štandardizácia v celom odvetví: Bez konzistentnej metódy, ako je norma ISO 1133-1, môžu rôzne laboratóriá alebo výrobcovia získať rôzne výsledky pre ten istý materiál, čo robí porovnania nespoľahlivými.
• Posúdenie spracovateľnosti: MFR a MVR sú indikátory viskozity a správania sa polyméru pri roztavení, ktoré pomáhajú predpovedať, ako sa bude správať počas spracovateľských metód, ako je vstrekovanie plastov alebo extrúzia.
• Špecifikácia a konzistencia materiálu: Výrobcovia používajú hmotnostný tok taveniny (MFR) a objemový tok taveniny (MVR), aby zabezpečili, že každá šarža plastu má konzistentné vlastnosti toku potrebné na udržanie kvality produktu.
• Súlad s predpismi a zmluvami: Mnohé produktové normy a špecifikácie zákazníkov odkazujú na normu ISO 1133-1 na definovanie prijateľných rozsahov prietoku materiálov.
• Návrh a simulácia: Inžinieri sa spoliehajú na presné údaje MFR/MVR na modelovanie správania sa prúdenia v nástrojoch a matricach, čo ovplyvňuje návrh a výkon produktu.

Norma ISO 1133-1 je vhodná na každodenné použitie vo väčšine aplikácií. Naproti tomu norma ISO 1133-2 je dôležitá pri práci s materiálmi, ktoré sa môžu za testovacích podmienok degradovať, zosieťovať alebo inak meniť.

Naša organizácia, ktorá už roky podporuje podniky vo všetkých sektoroch prostredníctvom širokej škály testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich aktivít, sa môže pochváliť silným tímom zamestnancov, ktorí pozorne sledujú globálny vývoj vo vede a technike a neustále sa zlepšujú. V tejto súvislosti poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou ISO 1133-1 Plasty - Stanovenie hmotnostného prietoku taveniny (MFR) a objemového prietoku taveniny (MVR) termoplastov - Časť 1: Štandardná metóda.