ISO 1133-1 Bestämning av smältmassflödeshastighet (MFR) och smältvolymflödeshastighet (MVR) för termoplaster

Standarden "ISO 1133-1 Plaster - Bestämning av smältmassflödeshastighet (MFR) och smältvolymflödeshastighet (MVR) för termoplaster - Del 1: Standardmetod" utvecklad av Internationella standardiseringsorganisationen (ISO) beskriver två procedurer för att bestämma smältmassflödeshastighet (MFR) och smältvolymflödeshastighet (MVR) för termoplastmaterial under specificerade temperatur- och belastningsförhållanden. Procedur A är en massmätningsmetod. Procedur B är en förskjutningsmätningsmetod.

Normalt specificeras testförhållanden för mätning av smältflödeshastighet i materialstandarden, med hänvisning till denna standard. De testförhållanden som normalt används för termoplaster finns inkluderade i standardens bilaga (bilaga A).

Smältvolymflödeshastighet (MVR) är särskilt användbar vid jämförelse av material med olika fyllnadsinnehåll och fyllda kontra ofyllda termoplaster. Smältmassflödeshastighet (MFR) kan bestämmas från mätningar av smältvolymflödeshastighet (MVR), och vice versa, om smältdensiteten vid testtemperaturen är känd.

Denna standard är sannolikt även giltig för termoplaster där det reologiska beteendet påverkas under mätning av fenomen som hydrolys (kedjebrott), kondensation och tvärbindning, men endast om effekten är i begränsad omfattning och endast om repeterbarhet och reproducerbarhet ligger inom ett acceptabelt intervall.

Denna standard är inte lämplig för material vars reologiska beteende påverkas avsevärt under provning. I sådana fall gäller ISO 1133-2.

Skärhastigheterna som används i dessa metoder är mycket lägre än de som används under normala bearbetningsförhållanden, och därför korrelerar data som erhålls för olika termoplaster med hjälp av dessa metoder inte alltid med deras beteende under bearbetningen. Båda metoderna används främst för kvalitetskontroll.

För denna standards syften gäller följande termer och definitioner:

• Smältmassflödeshastighet är den hastighet med vilken smält harts extruderas genom en form med specificerad längd och diameter under specificerade förhållanden vad gäller temperatur, belastning och kolvposition i cylindern på en extruderingsplastometer. Hastigheten bestäms av den massa som extruderas under en specificerad tid. Massflödeshastigheten uttrycks i gram per 10 minuter.
• Smältvolymflödeshastigheten är den hastighet med vilken smält harts extruderas genom en form med specificerad längd och diameter under specificerade förhållanden vad gäller temperatur, belastning och kolvposition i cylindern på en extruderingsplastometer. Hastigheten bestäms av den volym som extruderas under en specificerad tid. Smältvolymflödeshastigheten uttrycks i kubikcentimeter per 10 minuter.
• Belastningen är den kombinerade kraft som utövas av kolvens massa och eventuella ytterligare vikter som anges av testförhållandena. Belastningen uttrycks i kilogram som den massa som den utövar.
• En förformad komprimerad last är ett testprov som framställts som en komprimerad last av polymerprov. För att säkerställa snabb införing av provet i cylinderborrningen och porfri extrudering kan det vara nödvändigt att förforma prover, initialt i pulver- eller flingform, till en komprimerad last.
• Tid-temperaturhistoriken är historiken över den temperatur och tid som provet exponerades för under testningen, inklusive provberedning.
• Standardformen är en form med en nominell längd på 8 000 mm och en nominell håldiameter på 2 095 mm.
• En halvform är en form med en nominell längd på 4 000 mm och en nominell håldiameter på 1 050 mm.
• Fuktkänsliga plaster är plaster med reologiska egenskaper som är känsliga för fukthalt. De genomgår hydrolys när absorberat vatten absorberas och värms upp över deras glasövergångstemperatur (för amorfa plaster) eller smältpunkt (för semikristallina plaster), vilket resulterar i en minskning av molmassan och följaktligen en minskning av smältviskositeten och en ökning av smältmassflödeshastigheten (MFR) och smältvolymflödeshastigheten (MVR).

Smältmassflödeshastighet (MFR) och smältvolymflödeshastighet (MVR) bestäms genom att extrudera smält material från en plastometercylinder genom en matris med specificerad längd och diameter under förutbestämda temperatur- och belastningsförhållanden.

För mätning av MFR (procedur A) vägs tidsbestämda segment av extrudat och används för att beräkna extruderingshastigheten i gram per 10 minuter. För mätning av MVR (procedur B) registreras sträckan som kolven rör sig under en specificerad tid, eller den tid det tar för kolven att röra sig en specificerad sträcka, och används för att beräkna extruderingshastigheten i kubikcentimeter per 10 minuter. Om materialets smältdensitet vid testtemperaturen är känd kan MVR omvandlas till MFR och vice versa. Smältdensiteten krävs vid testtemperaturen och -trycket. I praktiken är trycket lågt, och värden som erhålls vid testtemperaturen och omgivningstrycket är tillräckliga.

ISO 1133-1-standarden är viktig eftersom den tillhandahåller en enhetlig och tillförlitlig metod för att bestämma smältmassflödeshastighet (MFR) och smältvolymflödeshastighet (MVR) för termoplastmaterial. Dessa mätningar är avgörande för kvalitetskontroll, materialjämförelse och bearbetningsbeteende inom plastindustrin.

Denna standard anses viktig av följande skäl:

• Branschomfattande standardisering: Utan en konsekvent metod som ISO 1133-1-standarden kan olika laboratorier eller tillverkare få olika resultat för samma material, vilket gör jämförelser otillförlitliga.
• Bedömning av processbarhet: MFR och MVR är indikatorer på en polymers viskositet och flytbeteende när den smälts, vilket hjälper till att förutsäga hur den kommer att prestera under bearbetningsmetoder som formsprutning eller extrudering.
• Materialspecifikation och konsistens: Tillverkare använder smältmassflödeshastighet (MFR) och smältvolymflödeshastighet (MVR) för att säkerställa att varje plastparti har de konsekventa flödesegenskaper som krävs för att bibehålla produktkvaliteten.
• Regel- och avtalsefterlevnad: Många produktstandarder och kundspecifikationer hänvisar till ISO 1133-1 för att definiera acceptabla flödeshastighetsområden för material.
• Design och simulering: Ingenjörer förlitar sig på noggranna MFR/MVR-data för att modellera flödesbeteende i verktyg och formar, vilket påverkar produktdesign och prestanda.

Samtidigt är ISO 1133-1-standarden lämplig för dagligt bruk i de flesta tillämpningar. Däremot är ISO 1133-2-standarden viktig när man hanterar material som kan brytas ned, tvärbindas eller på annat sätt förändras under testförhållanden.

Vår organisation, som i åratal har stöttat företag inom alla sektorer genom ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsaktiviteter, har ett starkt team av medarbetare som noggrant följer den globala utvecklingen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahåller vi även testtjänster i enlighet med ISO 1133-1 Plaster - Bestämning av smältmassflödeshastighet (MFR) och smältvolymflödeshastighet (MVR) för termoplaster - Del 1: Standardmetod.